アクティブオプティクス

アクティブオプティクスは、 1980年代に開発された反射望遠鏡で使用される技術で、 ^{[ 1 ]}風、温度、機械的ストレスなどの外部からの影響による変形を防ぐために望遠鏡の鏡を能動的に整形します。アクティブオプティクスがなければ、8メートル級望遠鏡の建設は不可能であり、分割鏡を備えた望遠鏡も実現不可能でしょう。

この方法は、ノルディック光学望遠鏡^{[ 2 ]}、ニューテクノロジー望遠鏡、ガリレオ国立望遠鏡、ケック望遠鏡、そして1990年代半ば以降に建造されたすべての大型望遠鏡などで使用されています。

アクティブオプティクスは、より短い時間スケールで動作し、大気による歪みを補正するアダプティブオプティクスと混同してはならない。

現代の望遠鏡のほとんどは反射望遠鏡であり、主鏡は非常に大きな鏡です。歴史的に、主鏡は風や鏡自体の重さなど、変形させようとする力にもかかわらず正しい表面形状を維持するために、かなり厚く作られていました。そのため、最大直径は5メートルまたは6メートル（200インチまたは230インチ）に制限され、パロマー天文台のヘール望遠鏡 などがその例です。

1980年代以降に製造された新世代の望遠鏡は、より薄く軽量な鏡を使用しています。これらの鏡は薄すぎるため、正しい形状をしっかりと維持することができません。そこで、鏡の裏側にアクチュエータアレイが取り付けられています。アクチュエータは鏡本体に可変の力を加え、位置調整時にも反射面が正しい形状を保つようにします。また、望遠鏡を複数の小型鏡に分割することで、大型の一枚鏡で発生する重量によるたわみを軽減することもできます。

アクチュエータ、画像品質検出器、およびアクチュエータを制御して最適な画像を得るためのコンピュータを組み合わせたものをアクティブオプティクスと呼びます。

アクティブオプティクスとは、風、たわみ、熱膨張、望遠鏡軸の変形といった環境要因による影響に対し、鏡（通常は主鏡）を最適な形状に保つシステムを指します。アクティブオプティクスは、数秒単位という比較的ゆっくりとした時間スケールで変化する歪み要因を補正します。そのため、望遠鏡は常に最適な形状で静止状態を保つことができます。

複雑なレーザー装置や干渉計も、能動的に安定化させることができる。

ビームの一部はビームステアリングミラーを透過し、4象限ダイオードを使用してレーザービームの位置を測定し、レンズの後ろの焦点面にある別のダイオードを使用して方向を測定します。PIDコントローラを使用することで、システムの速度を上げたり、ノイズ耐性を高めたりすることができます。パルスレーザーの場合、コントローラは繰り返し周波数にロックする必要があります。低繰り返し周波数のレーザーでは、連続（非パルス）パイロットビームを使用することで、最大10kHzの 帯域幅で安定化（振動、空気の乱流、音響ノイズに対する）を行うことができます。

ファブリ・ペロー干渉計は、特定の波長を通過させるために長さを調整する必要がある場合がある。そのため、反射光はファラデー回転子と偏光子を用いて取り出される。音響光学変調器によって生成される入射波長のわずかな変化、あるいは入射光の一部との干渉によって、ファブリ・ペロー干渉計が長すぎるか短すぎるかの情報が得られる。

長尺の光共振器は、ミラーの位置合わせに非常に敏感です。制御回路を用いて出力を最大化することができます。一つの方法として、片側の端面ミラーをわずかに回転させる方法があります。この回転が最適位置付近であれば、出力の振動は発生しません。ビームの指向性の振動は、前述のビームステアリング機構を用いることで除去できます。

能動的に変形可能な斜入射ミラーを用いたX線アクティブ光学系も研究されている。 ^{[ 8 ]}

• 適応光学― より小さな収差に対応する、より高速な技術。
• 望遠鏡
• アクティブサーフェス― 電波望遠鏡にも用いられる同様の技術。
• 望遠鏡の部品一覧と構造

• アクティブオプティクスとアダプティブオプティクスの概要（欧州南天天文台ウェブサイト）
• ESOのNTTにおけるアクティブ光学系。
• Active optics は、Gran Telescopio CanariasのWayback Machineに 2020-11-05 にアーカイブされています。