自适应光学在天文学领域的发展与趋势(5)

　　尽管液晶AO光学研究已取得突破性进展，但是在与4m及其更大口径望远镜匹配中还需解决以下问题：（1）大口径下红外波段的接收能量也大幅增强，利用这部分能量不仅有利于空间目标识别、更是天文观测的亟需；而液晶AO系统的成像基本被限定在700~950nm的I波段，因为红外波长长，校正器的位相调制量要等于波长，而位相调制量每增加30%都会使液晶校正器的响应时间明显延长，如果波段扩展到K波段（以2.2μm为中心），液晶校正器的位相调制量要增到3倍，其响应时间无论如何都很难满足要求；（2）随着望远镜口径增大，不仅校正器的像素数需要按口径增大的平方比增加，而且波前重构的Zernike模式数也需数倍增加，造成信号传输和计算延迟，校正频率降低。
　　
　　因此，针对制约液晶AO技术的这两个瓶颈问题还需开展更深层次的研究：探讨系统中加入低单元密度（~200）的变形镜，实现I、（J+K）双波段的快速校正成像；同时进一步提高液晶材料的响应速度、数据处理速度，改进自动控制方法。
　　
　　5结论
　　
　　液晶AO技术在大口径天文学望远镜上极具应用潜力，有希望发展到装备8~10m级望远镜的水平，为开展突破性天文研究提供技术平台。另外，液晶AO系统的研究涉及大规模集成电路技术、精密仪器光学、功能液晶材料的研发以及计算机数据处理等多个学科内容的交叉集成，将会带动这些学科的发展，其科学意义也是重大的。
　　
　　参考文献：
　　[1]Pierre Lena.Adaptive optics:a breakthrough in astronomy[J].Exp.Astron.,2009,26,:35-48.
　　[2]Saint-Pe O,Combes M,Rigaut F,et al.Demonstration of AO forresolved imageryof solar system objects:prelim-inaryresults on pallas and titan[J].ICARUS,1993,105:263-270.
　　[3]Saint-Pe O,Combes M,Rigaut F.Ceres surface properties byhigh resolution imagingfrom earth[J].ICARUS,1993,105:271-281.