Шумы приёмника оптического излучения снижены на порядок

Для перспективного астрономического инструмента SPHERE телескопа VLT Южной европейской обсерватории ESO, предназначенного для получения изображений планет в иных системах, создан детектор с революционными характеристиками.

Для компенсации воздействия атмосферы в астрономии используют системы адаптивной оптики, позволяющие - за счёт введения в оптическую схему инструмента датчиков, а также управляемого элемента - восстановить волновой фронт. Для этого используется излучение заведомо точечных, бесконечно удалённых источников, в изобилии имеющихся на ночном небе - обычных звёзд, формирующих в идеальных условиях строго плоские волновые фронты.

Однако качество компенсации атмосферных воздействий напрямую зависит от скорости регистрации постоянно меняющихся искажений - и, следовательно, от частоты работы детектора. К сожалению, чувствительность и скорость работы детектора - взаимоисключающие характеристики.

Специалистам британской компании e2v, создавшим камеру OCam и детектор CCD220 для инструмента SPHERE, удалось, за счёт снижения собственных шумов детектора, совместить несовместимое.

Детектор CCD220 камеры OCam имет размерность 240х240 пикселей и сверхнизкий уровень собственных шумов - на порядок ниже, чем в существующих астрономических приёмниках аналогичного назначения.

Низкий уровень шумов позволяет снизить время экспозиции при астрономических наблюдениях - новая камера позволяет проводить съёмку с частотой до 1500 кадров в секунду. Это, в частности, позволит изучать быстро протекающие процессы, особенно процессы, связанные с искажениями волнового фронта излучения далёких звёзд атмосферной турбуленцией.

Инструмент SPHERE должен быть введён в эксплуатацию в 2011 году. В настоящее время специалисты ESO ведут подготовку к созданию системы адаптивной оптики для перспективного телескопа ELT (Extremely Large Telescope) с эквивалентной апертурой 42 метра. В ней также будут использованы революционные технологии, разработанные e2v.

Возможно также, они найдут применение и в системах дистанционного зондирования Земли из космоса, в том числе - в спутниках специального назначения. Использование малошумящих растровых приёмников позволит существенно повысить эффективность регистрации и поднять тем самым пространственное разрешение орбитальных систем - особенно мульти- и гиперспектральных.

Системы адаптивной оптики являются также ключевым элементом интенсивно развивающихся боевых лазерных систем сверхвысокой дальности.

Более подробная информация о новых малошумящих детекторах оптического излучения будет представлена на портале Исследования и разработки – R&D.CNews.