Performance of pyramid wavefront sensors under elongated laser star spots

Abstract

En este trabajo se estudia el desempeño de un sensor de frente de onda piramidal para la medición de las distorsiones del frente de onda utilizando como guía una estrella láser (LGS) en telescopios con diámetros entre 8 y 40 m. Usando una caja de herramientas de código abierto para Matlab llamada OOMAO se estudiaron ganancias ópticas, linealidad, rango dinámico, sensibilidad y funcionamiento en lazo cerrado de un PWFS y luego se comparó el rendimiento entre una estrella guía natural (NGS) y un LGS. Los resultados indican que para una LGS es posible actualizar la matriz de interacción para optimizar el reconstructor a la estructura dinámica de la capa de sodio, pero la caída de sensibilidad en la LGS puede generar el mismo efecto en SNR que bajar el brillo de una NGS hasta 5 magnitudes. Finalmente, se muestra que es posible cerrar el lazo de control en una LGS con una calibración completa empleando una fuente puntual (como un simulador de telescopio), pero la caída en la sensibilidad necesitaría una LGS brillante, lo que podría no ser factible en la realidad. Esto sugiere que el sensor de frente de onda piramidal no sería adecuado para la medición de las distorsiones del frente de onda usando LGS para los nuevos telescopios extremadamente grandes.