Лаборатория когерентной и адаптивной оптики

Руководитель - д.ф.-м.н., профессор Лукин Владимир Петрович

Область исследований

        Основными направлениями научных исследований лаборатории являются теоретические и экспериментальные исследования атмосферы в целях разработки основных принципов функционирования нового класса оптико-электронных систем - адаптивных оптико-электронных систем, также ведутся исследования по физике атмосферы, в частности, атмосферной турбулентности.
         Имея многолетний опыт, научный коллектив под руководством Лукина В.П. является признанным мировым лидером по разработке:

• теории формирования оптических изображений и лазерных пучков излучения через рефракционную и турбулентную атмосферу
• моделей спектра турбулентности для различных регионов мира
• различных схем и алгоритмов работы основных элементов системы адаптивной оптики, включая корректоры волнового фронта и датчики волнового фронта, как интерференционного, так и дифракционного типов
• эффективных методик применения систем и элементов АО для телескопов, интерферометров и комплексов формирования лазерных пучков

        Детально история развития и основные достижениями лаборатории представлены в следующих статьях:

Лукин В.П., Антошкин Л.В., Больбасова Л.А., Ботыгина Н.Н. и другие. История развития и становления работ по адаптивной оптике в ИОА СО РАН // Оптика атмосферы и океана. 2019. 32. №9. 758-776.

Больбасова Л.А., Лукин В.П. Исследования атмосферы для задач адаптивной оптики // Оптика атмосферы и океана.  2021. 34. №4. 254–271. DOI: 10.15372/AOO20210403.

Шиховцев А.Ю., Лукин В.П., Ковадло П.Г. Пути развития систем адаптивной оптики для солнечных телескопов наземного базирования // Оптика атмосферы и океана.  2021. 34. №5. 385-392. DOI: 10.15372/AOO20210512.

Направления деятельности

• Изучение особенностей формирования оптических изображений и пучков излучения в атмосфере с использованием адаптивной оптики. Выполняются исследования по оценке эффективности применения различных систем, алгоритмов и элементов адаптивной оптики применительно к задачам переноса энергии лазерным излучения и формированию изображения при распространении оптического излучения в случайных средах. Выполняются исследования по применению в системах адаптивной оптики техники лазерных опорных звезд. Провидятся разработки специализированных прогнозирующих алгоритмов по использования в системах адаптивной оптики.  Разработаны программы управления системами адаптивной оптики минимизирующие действие гистерезиса элементов управления.
• Развитие новых методов измерения и прогнозирования турбулентности в атмосфере. В последние годы были выполнены работы по созданию многофункциональных измерителей флуктуаций волнового фронта, в частности, трассовых измерителей уровня турбулентности,  а также скорости ветра. Созданы в внедрены в практику новые подходы по применению реанализа для оценки и прогнозирования состояния атмосферы, включая турбулентность, для различных регионов России.
• Исследование влияния астроклиматических и погодных изменений на структурные особенности атмосферной турбулентности в различных регионах России. На основе многолетних исследований астроклимата региона юга Сибири были сформулированы современные концепции по созданию теории приземной неколмогоровской атмосферной турбулентности.
• Создание систем адаптивной оптики для работающих астрономических телескопов России. 

Основные результаты исследований

К числу наиболее значимых результатов за последние годы относятся проведенные экспериментальные измерения  атмосферной турбулентности в различных региона мира:

• В обсерватории Пик Терскол  (высота 3150 м, совместно с ИНАСАН) – оптические и акустические измерения турбулентности для построения системы адаптивной оптики.
• В Саянской солнечной обсерватории СО РАН (высота  2070 м, пос. Монды) – метеонаблюдения и оптические измерения вблизи КСТ-3.
• В Байкальской астрофизической обсерватории СО РАН (высота 645 м, поселок Листвянка) – работы по проекту РНФ-Китай и измерение уровня турбулентности внутри помещений солнечного телескопа.
• В САО РАН (высота 2130 м,  Нижний Архыз) – реанализ по  накопленным данным измерений.
• На г. Курапдаг (Дагестан, 3550 м); пос. Ташанта (Горный Алтай, 2150 м.);  пик Хулугайша (Бурятия, 3000 м) –  измерение уровня турбулентности  и скорости ветра различными методами выполняется в рамках проекта под руководством Копылова Е.А.

Сотрудники

1. Больбасова Лидия Адольфовна, снс, к.ф.-м.н., E-mail: sla@iao.ru
2. Борзилов Александр Григорьевич, ведущий инженер, E-mail: bag@iao.ru
3. Веретехин Игорь Дмитриевич, инженер, E-mail: asver@iao.ru
4. Канев Федор Юрьевич, внс, д.ф.-м.н., тел: (3822) 491-372, E-mail: mna@iao.ru
5. Коняев Петр Алексеевич, снс, к.ф.-м.н., тел: (3822) 491-372, E-mail: peter@iao.ru
6. Копылов Евгений Анатольевич, снс, к.ф.-м.н., E-mail: kea@iao.ru
7. Лукин Владимир Петрович, гнс, д.ф.-м.н., профессор, тел: (3822) 492-606, E-mail: lukin@iao.ru
8. Макенова Наиля Алтынхановна, нс, к.ф.-м.н., E-mail: makenova@iao.ru
9. Носов Виктор Викторович, внс, д.ф.-м.н., E-mail: nosov@iao.ru
10. Носов Евгений Викторович, снс, к.ф.-м.н., E-mail: nev@iao.ru
11. Сенников Виктор Александрович, ведущий инженер, E-mail: wsen@iao.ru
12. Соин Егор Леонидович, мнс, E-mail: sel@iao.ru
13. Торгаев Андрей Витальевич, снс, к.ф.-м.н., тел: (3822) 11-71, E-mail: torgaev@iao.ru
14. Шурина Оксана Германовна, программист
15. Ягнятинский Дмитрий Александрович, нс, к.ф.-м.н.