Doğu Anadolu Gözlemevi adaptif optik sisteminin performans değerlendirmesi

Abstract

Amaç: Bu çalışmada Doğu Anadolu Gözlemevi (DAG) teleskobunun Adaptif Optik (AO) sisteminin performans analizi geliştirilen yazılım tabanlı simülasyon aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. DAG AO sistemin farklı koşullarda göstereceği performans değerlerine ulaşmak amaçlanmıştır. Ayrıca, DAG AO sistemin simülasyonla performans analizi yapılarak DAG teleskobunda ve laboratuvar ortamında yapılacak AO testlerinin süresinin kısaltılması ve bu testlerin sonuçlarına kaynaklık edecek verinin sağlanması hedeflenmiştir.Yöntem: Bu çalışma yazılım tabanlı simülasyon geliştirilerek gerçekleştirilmiştir. DAG AO sistemin performans analizini yapacak simülasyon DAG teleskobunun optik yapısının tanımlanması, atmosfer parametrelerinin tanımlanması ve DAG AO sistem yapısının kurulmasıyla oluşturulmuştur. Simülasyona gerekli gürültü çeşitleri eklenerek gerçekçi analiz sonuçları elde etmeye uygun hale getirilmiştir. DAG AO sistem performansı farklı atmosfer koşullarında, yıldız parlaklıklarında ve gözlem dalga boylarında gerçekleştirilmiştir. Hesaplanan Strehl oran değerleriyle DAG AO sistemin farklı koşullardaki performans analizi gerçekleştirilmiştir. Bulgular: Kaynak yıldız parlaklığı 12 kadir ve gözlem dalga boyu 1.65 mikrometre olduğunda atmosferin bozucu etkilerine göre Strehl oran %67,68 ile %81,33 değerleri arasında değişmektedir. Atmosferik görüş açısının 1,0 yay saniye ve gözlem dalga boyu 1,65 mikrometre olduğunda kaynak yıldız parlaklığına göre Strehl oran %1,35 ile %78,25 arasında değişmektedir. Atmosferik görüş açısı 1,0 yay saniye ve yıldız parlaklığı 12 kadir olduğunda gözlem dalga boyuna göre Strehl oran %49,28 ile %85,01 arasında değişmektedir. Sonuç: Elde edilen sonuçlara göre; atmosferin bozucu etkilerinin, kaynak yıldız parlaklığının ve gözlem dalga boyunun AO sistem performansına etki ettiği sonuçların analiziyle gösterilmiştir. Atmosferin bozucu etkilerinin görece az olduğu, kaynak yıldız parlaklığının yüksek olduğu ve gözlem dalga boyunun uzadığı durumlarda AO sistem performansının daha iyi olduğu gözlemlenmiştir.Anahtar Kelimeler: Doğu Anadolu Gözlemevi, adaptif optik sistem, Strehl oran, performans analizi, teleskop

Purpose: In this study, performance analysis of the Adaptive Optics (AO) system of the Eastern Anatolia Observatory (DAG) telescope was performed through the developed software-based simulation. It is aimed to achieve the performance values which DAG AO system will show under different conditions. In addition, it is aimed to shorten the duration of the AO tests to be carried out on the DAG telescope and in the laboratory environment and to provide source data for the results of these tests by the help of this study. Method: This study was carried out by developing a software-based simulation. The simulation that will analyze the performance of the DAG AO system was created by defining the optical structure of the DAG telescope, defining the atmospheric parameters and establishing the DAG AO system structure. By adding the necessary noise types to the simulation, it is made suitable for obtaining realistic analysis results. DAG AO system performance has been analyzed at different atmospheric conditions, natural guide star magnitudes and observation wavelengths. The performance analysis of the DAG AO system under different conditions was performed with the calculated Strehl ratio values.Findings: When natural guide star magnitude is 12 and the imaging wavelength is 1,65 micrometers, the Strehl ratio varies between 67,68% and 87,33% depending on the destructive effects of the atmosphere. When atmosferik görüş angle is 1,0 arc seconds and imaging wavelength is 1,65 micrometers, the Strehl ratio varies between 1,35% and 78,25% depending on the natural guide star magnitude. When atmosferik görüş angle is 1,0 arc seconds and natural guide star magnitude is 12, the Strehl ratio varies between 49,28% and 85,01% depending on the observation wavelength. Results: According to the results obtained, it was shown by analyzing the results that destructive effects of the atmosphere, natural guide star magnitude and observation wavelength affect AO system performance. It has been observed that AO performance is better in cases where the destructive effects of the atmosphere are relatively low, natural guide star brightness is high and observation wavelength is longer.Keywords: Eastern Anatolia Observatory, adaptive optics, Strehl ratio, performance analysis, telescope