Abstract:
In this work, we introduce for the first time the use of a pair of telescopes facing each other in conjunction with the use of a pair of moiré deflectometers for the investigation of the inhomogeneity of atmospheric turbulence. In the experiment, a laser beam enters a telescope from its back focal point by virtue of a focusing lens and is expanded and re-collimated by it before passing through the turbulent ground level atmosphere. It then enters the aperture of a second telescope, where it is again re-collimated behind the focal point, finally entering a pair of moiré deflectometers. We use the instrument for measuring the fluctuations of two components of the angle of arrival (AA) across the second telescope’s aperture. Calculation of the structure functions of the vertical and horizontal components of the AA fluctuations on the second telescope’s aperture (over typical vertical and horizontal moiré fringes) at different altitudes and at different latitudes allows a quantitative measure of the inhomogeneity at the day and night times in the atmospheric surface layer. Experimental results show that on sunny days the difference between the structure functions of the horizontal component of the AA fluctuations calculated at two different altitudes over two horizontal moiré fringes is changed as a function of the time and its value meaningfully correlated to the mean value of the temperature of the Earth’s surface. We did not find any interpretative correlation for the difference between the structure functions of the vertical component of the AA fluctuations calculated at two different latitudes. In addition, for the data recorded on windy days the observed correlation between the inhomogeneity of the atmospheric turbulence and the Earth’s temperature almost disappeared.

Abstract:
We report on applications of a moiré deflectometry to observations of anisotropy in the statistical properties of atmospheric turbulence. Specifically, combining the use of a telescope with moiré deflectometry allows enhanced sensitivity to fluctuations in the wave-front phase, which reflect fluctuations in the fluid density. Such phase fluctuations in the aperture of the telescope are imaged on the first grating of the moiré deflectometer, giving high spatial resolution. In particular, we have measured the covariance of the angle of arrival (AA) between pairs of points displaced spatially on the telescope aperture which allows a quantitative measure of anisotropy in the atmospheric surface layer. Importantly, the telescope-based moiré deflectometry measures directly in the spatial domain and, besides being a non-intrusive method for studying turbulent flows, has the advantage of being relatively simple and inexpensive

Abstract:
In this paper, a simple and accurate method based on Z-scan and parallel moiré deflectometry for measuring the focal length of microlenses is reported. A laser beam is focused by one lens and is re-collimated by another lens, and then strikes a parallel moiré deflectometer. In the presence of a microlens near the focal point of the first lens, the radius of curvature of the beam is changed; the parallel moiré fringes are formed only due to the beam divergence or convergence. The focal length of the microlens is obtained from the moiré fringe period graph without the need to know the position of the principal planes. This method is simple, more reliable, and completely automated. The implementation of the method is straightforward. Since a focused laser beam and Z-scan in free space are used, it can be employed for determining small focal lengths of small size microlenses without serious limitation on their size.

Abstract:
معیارهای تلاطم جو نقش مهمی در انتشار نور از درون محیطهای تلاطمی دارند. در انجام کارهای تجربی اطلاع از معیارهای درونی و بیرونی جو متلاطم مورد توجه بسیار است. معیار درونی تلاطم جو در تعیین انرژی اتلافی جو متلاطم اهمیت دارد. آگاهی از معیار بیرونی و درونی تلاطم جو در شناخت هرچه بیشتر جو متلاطم از اهمیت زیادی برخوردار است. در این مقاله، ما با استفاده از انحراف سنجی مارهای و اندازه‌گیری افت و خیزهای زاویه فرود باریکه عبوری از درون جو متلاطم، روش جدید برای محاسبه معیارهای تلاطم جو معرفی میکنیم. اهمیت این روش در مقایسه با روشهای موجود، تعیین همزمان معیار درونی و بیرونی تلاطم جو است. در ادامه این مقاله ما با استفاده از معیارهای درونی و بیرونی تلاطم جو پارامترهای کاربردی مهم دیگری از قبیل انرژی اتلافی تلاطم جو و ریزمعیار تلاطم جو را بدست می‌آوریم

Abstract:
دراین مقاله با استفاده از انحراف سنجی ماره ای چرخشی فاصله کانونی میکرولنز تعیین می شود. باریکه لیزر پس از عبور از عدسی همگرا که تشکیل سیستم تلسکوپی می دهند، پهن و موازی شده وسطح یک توری رانکی را که بر امتداد انتشار باریکه عمود است، روشن می کند. در فاصله معینی از آن توری مشابه دیگری قرار می گیرد. صفحات این دو توری با هم موازی، ولی راستای خطوط آنها نسبت به همدیگر زاویه دارند. در اثر انتشارنور از میان توری اول، خود ـ تصویرتوری اول روی توری دوم تشکیل می شود. برهم نهی این دو ساختار فریزهای ماره چرخشی ایجاد می کند. با جابجایی میکرولنز درامتداد محور اپتیکی چیدمان آزمایش، ما بین عدسی اول و دوم، فریزهای ماره نسبت به امتداد اولیه میچرخند. با استفاده از یک دوربین CCD ، تصاویر نقش فریزهای ماره در حافظه رایانه ثبت می شود. با تحلیل زاویه فریزهای ماره نسبت به موقعیت میکرولنز فاصله کانونی آن بدست می آید. در این آزمایش کلیه مراحل جاروب میکرولنز روی ریل اپتیکی با استفاده از موتور پلهای و ثبت تصاویر پی در پی ماره با استفاده از یک کد نرم افزاری مناسب بصورت خودکار انجام می شود. همچنین در این مقاله دو روش ارائه شده برای تعیین فاصله کانونی میکرولنز، یعنی ماره چرخشی و موازی با همدیگر مقایسه می‌شوند.

Abstract:
Optical turbulence is an atmospheric effect that acts on the propagation of light waves. It is brought about by fluctuations in the refractive index in air, i.e., air density, which affects the speed at which light wave fronts propagate. In turn, these effects can significantly degrade (blur, shimmer, and distort) images in imaging systems through the atmosphere. In many atmospheric studies, the knowledge of time series of optical turbulence Cn2, is of great interest. In this paper we have determined time evolution of optical turbulence Cn2 during 24 hours using a moiré deflectometer. We discussed case studies with regard to variations in daytime and nighttime turbulence intensity, wind speed, and temperature.

Abstract:
تابع ساختار افت و خيزهاي ضريب شكست و فاز از بارزترين مشخصه‌هاي نور در انتشار از درون جو متلاطم است. تعيين تابع ساختار فاز به صورت مستقيم مشكل است و معمولاً براي تعيين تابع ساختار جو از كواريانس يا واريانس افت و خيزهاي دما، سرعت، ضريب شكست يا فاز استفاده مي‌شود. در اين مقاله با استفاده از تكنيك انحراف سنجي ماره‌اي و محاسبه هر دو تابع كواريانس و واريانس افت و خيزهاي زاويه فرود، تابع ساختار فاز تعيين مي‌شود. با مقايسه تابع ساختار فاز بدست آمده با تابع ساختار فاز كولموگروف ميزان انحراف از مدل تلاطمي كولموگروف تعيين مي‌شود.

Abstract:
Taking advantage of the self-imaging phenomenon the spectral response of the color CCDs has been determined. Light of a white light source passes through a thin slit then collimated by a cylindrical lens. A step grating with an opening number equal 0.1 has been inserted after the lens. A sample color CCD camera takes self-image of the grating at one of the Talbot distances. By moving the CCD camera respect to the grating one can takes selfimages of different wavelength. The visibilities of the Self-images for red, green and blue colors are determined in different position of the CCD. On the other hand from the Fresnel-Kirchhoff’s diffraction theory, theoretical visibilities for different wavelengths are calculated for different distance from the grating. Then the spectral response of the color CCD is determined. Incidentally, via comparing experimental and theoretical visibility curves one can do color calibration process for color CCDs.

Abstract:
مطالعات اخیر در زمینه تلاطم جوي، حاکی از آن است که آمار تلاطم جو لزوماً از مدل تلاطمی کلموگروف پیروی نمی‌کند. اخيراً روشي جديد براي تعيين پارامترهاي تلاطم جوي با استفاده از يك انحراف¬سنج ماره¬¬اي بر روي يك تلسكوپ ارائه شده است. اين روش به‌خاطر دسترسي به حجم بزرگي از داده‌های دوبعدی در سرتاسر دهانه تلسکوپ، برای مطالعه خواص فضایی جبهه‌موج مناسب¬تر است. در این مقاله با استفاده از اين روش و آمار تفاضل زاویه فرود در سرتاسر دهانه تلسكوپ، میزان انحراف از مدل تلاطمی کلموگروف در جو متلاطم تعيين مي¬شود.

Abstract:
در اين مقاله با استفاده از تكنيك انحرافسنجي مارهاي موازي فاصله كانوني ميكرولنز تعيين ميشود. باريكه ليزر پس از عبور از دو عدسي همگرا كه تشكيل سيستم تلسكوپي ميدهند پهن و موازي شده و سطح يك توري رانكي را كه بر امتداد انتشار باريكه عمود است، روشن ميكند. در فاصله معيني از آن توري مشابه ديگري قرار ميگيرد. صفحات و خطوط اين دو توري به موازات همديگرند. در اثر انتشار نور از ميان توريِ اول، خود -تصوير توري اول روي توري دوم تشكيل ميشود. برهمنهي اين دو ساختار فريزهاي ماره موازي ايجاد ميكند. در غياب ميكرولنز فريزهايِ ماره بيكران و در حضور آن، بهعلت تغيير شعاع انحنايِ نور فرودي به توري اول، گام خود تصوير آن اندكي متفاوت با گام توري دوم است و گام فريزهايِ ماره كاهش مييابد. با جابجايي ميكرولنز در تصاوير نقش – ،CCD امتداد محور اپتيكيِ چيدمان آزمايش، مابين عدسي اول و دوم، گام فريزهايِ ماره تشكيل شده تغيير ميكند. با استفاده از يك دوربينِ ماره در حافظه رايانه ثبت ميشود. با تحليل گام فريزهاي ماره نسبت به موقعيت ميكرولنز فاصله كانوني آن بدست ميآيد. در اين آزمايش كليه مراحل جاروب ميكرولنز روي ريل اپتيكي با استفاده از موتور پلهاي و ثبت تصاوير پي در پيِ ماره با استفاده از يك كد نرم افزاري مناسب بصورت خودكار انجام ميشود.

Abstract:
We report observations of strong anisotropy in the statistical properties of atmospheric turbulence, using a method based on moire deflectometry. By combining use of a telescope with moire deflectometry we achieve a high sensitivity to fluctuations in the wave-front phase, which are, in turn, related to fluctuations in the fluid density. As phase fluctuations of the wave front in the aperature of the telescope are imaged on the flrst grating of the moire deflectometer, a high spatial resolution is achieved. Experimentally, we measure covariance of angle of arrival (AA) between pairs of points displaced spatially on the telescope aperature and flnd significant differences between scaling exponents derived for covariances in the longitunal and transverse directions. We note that the method does not require the use of the Taylor hypothesis and has the advantage of being relatively simple and inexpensive.