云南天文台一米红外太阳塔自适应光学高分辨力成像技术研究

云南天文台一米红外太阳塔作为我国新一代太阳望远镜，为研究太阳磁活动及其起源需要获取高质量和高分辨力的太阳观测资料，对空间分辨力的需求要优于0.1″－0.2″，因此自适应光学系统是一米红外太阳塔必备的一个配套终端。本项目瞄准云南天文台一米红外太阳塔高分辨力成像观测的需求，重点突破太阳低对比度扩展目标高阶波前误差探测方法与软硬件实现、白天太阳自适应光学波前控制与校正、多层共轭自适应光学（MCAO）高分辨力成像等关键技术，在此基础上确定一米红外太阳塔可见光（0.55μm）自适应光学系统校正方案并研制相应试验系统，建立我国首套实用的100-200单元太阳自适应光学系统，开展太阳高分辨力成像观测试验，取得太阳目标可见光高分辨力成像观测结果。此外研制一套太阳MCAO试验系统并进行观测试验，获取大视场太阳高分辨力成像观测结果。在研究和实验过程当中积累经验、技术和人才。

瞄准1米新真空太阳望远镜（原1米红外太阳塔）高分辨力成像观测的需求，突破了太阳低对比度扩展目标高阶波前误差探测方法与软硬件实现、白天太阳自适应光学（AO）波前控制与校正以及太阳AO图像事后处理等关键技术，研制成功目前帧频最高(可达3500Hz, 国外太阳AO系统最高帧频2500Hz)的151单元太阳自适应光学系统，获取到太阳目标接近望远镜衍射极限的高分辨力成像观测结果。此外本项目还开展了太阳多层共轭自适应光学（MCAO）大视场高分辨力成像关键技术的探索，研制了专用的大视场多通道夏克-哈特曼（SH）波前传感器和波前实时处理机，国内首次实现大视场太阳地表层自适应光学闭环校正，获取到太阳目标大视场高分辨力成像观测结果。本项目对于研究太阳活动产生机理、建立太阳大气模型以及实现空间天气预报具有重要科学意义。