Разработана адаптивная оптика с фотонным управлением

Использование адаптивной оптики позволяет восстановить геометрическую точность волнового фронта электромагнитного излучения, прошедшего сквозь вносящую возмущения среду - например, турбулентную и неоднородную атмосферу. Тем самым удаётся компенсировать деградацию углового разрешения оптических систем.

Адаптивная оптика уже активно применяется - в первую очередь, в астрономии и в военном деле.

В существующих системах адаптивной оптики компенсация искажений достигается сложным путём. Световой поток расщепляется, и часть его отводится на систему анализа волнового фронта.

Эта система вырабатывает компенсационные сигналы, с помощью которых осуществляется коррекция формы гибкого оптического элемента (обычно зеркала), исправляющего волновой фронт. Такая система сложна, предполагает внесение дополнительных и нежелательных элементов в оптический тракт, неизбежно вырабатывает компенсационный сигнал с задержкой.

Создать радикально более простую систему адаптивной оптики, вероятно, станет возможно благодаря разработке французских и итальянских учёных.

Исследовательская группа в составе Стефании Резидори (Stefania Residori) и Умберто Бортолоццо (Umberto Bortolozzo) из университета Nice-Sophia Antipolis (Франция), а также Стефано Бонора (Stefano Bonora) из лаборатории Luxor в г. Падуя, Италия, и Жан-Пьера Хунара (Jean-Pierre Huignard) из компании Lphopto (Париж) создала важнейший элемент адаптивной оптической системы - гибкое зеркало - формой которого можно управлять не с помощью приводимых в движение электронными сигналами толкателей, но непосредственно фотонами.

Зеркало представляет собой металлизированную мембрану на субстрате из материала Bi₁₂SiO₂₀, обладающего фотоэлектрическими свойствами.

Управлять формой такого зеркало можно, подвергая различные его участки воздействию светового потока различной интенсивности.

Амплитуда изменений формы составляет единицы микрон.

Тем самым теоретически становится возможной автокорректировка зеркала самим падающим на зеркало волновым фронтом, что радикально упростит адаптивную оптику вообще.

Работа Continuous photocontrolled deformable membrane mirror опубликована в журнале Applied Physics Letters.