Systemanalyse und Methoden zum Reglerentwurf für verformbare Sekundärspiegel in der Adaptiven Optik

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Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist die Entwicklung verbesserter und integrativer Mess- und Regelstrategien zur Leistungssteigerung monolither verformbarer Sekundärspiegel in adaptiven optischen Systemen in Hinblick auf zeitliches und räumliches Reaktions- und Auflösungsvermögen. Dazu werden in einem ersten Schritt verteilt-parametrische Modelle monolither verformbarer Sekundärspiegel unter Berücksichtigung nichtlinearer Effekte hergeleitet und an Versuchsträgern identifiziert. Unter Einbeziehung örtlicher und zeitlicher Charakteristika von Wellenfrontsensoren werden anschließend Rekonstruktoren zur Signalgenerierung überarbeitet, welche es erlauben, die dynamischen Eigenschaften der monolithen Sekundärspiegel bei der Signalgenerierung zur Spiegelansteuerung zu berücksichtigen. In einem opto-mechanischen Simulationsmodell werden die dynamischen und optischen Eigenschaften des geschlossenen Regelkreises untersucht und verteiltparametrische Regelungskonzepte zur Positionsregelung der Spiegelmembran entworfen. In Verbindung mit angepasster Wellenfrontsensorik sollen damit Optimierungsmöglichkeiten zur Leistungssteigerung der verformbaren Sekundärspiegel aufgezeigt werden. Die erlangten Erkenntnisse sollen im Verlauf des Projektes an verschiedenen Versuchsträgern praktisch verifiziert werden. Eine internationale Zusammenarbeit mit dem Steward Observatory der University of Arizona (USA), dem Osservatori di Arcetri Florenz (Italien) und der ESO in Garching bei München bildet eine wesentliche Grundlage dieser Forschungsarbeiten.