發(fā)布時(shí)間：2021-01-13 17:07

　　隨著空間技術(shù)的發(fā)展,相關(guān)光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)日益復(fù)雜,其中離軸反射系統(tǒng)是典型代表,對(duì)其加工裝調(diào)的精度要求也不斷提高,在傳統(tǒng)手段不能有效的完成裝調(diào)任務(wù)的情況下,計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。本文首先介紹了空間遙感光學(xué)系統(tǒng)及相關(guān)計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,總結(jié)了常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)中構(gòu)建失調(diào)量與像差關(guān)系的數(shù)值模型,利用光學(xué)設(shè)計(jì)軟件逆向優(yōu)化仿真裝調(diào)了離軸三反和離軸四反光學(xué)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了Wetherell式和Cook式離軸三反,在Cook式系統(tǒng)基礎(chǔ)上插入折疊反射鏡構(gòu)成離軸四反系統(tǒng),達(dá)到光學(xué)系統(tǒng)更緊湊目的;從結(jié)構(gòu)和成像質(zhì)量方面對(duì)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行比較分析。光學(xué)系統(tǒng)的像差信息通過(guò)自準(zhǔn)直干涉測(cè)量得到,波前擬合最終以澤尼克系數(shù)的形式給出;在光學(xué)設(shè)計(jì)軟件中,評(píng)價(jià)函數(shù)的構(gòu)建也是通過(guò)澤尼克系數(shù);根據(jù)系統(tǒng)是否旋轉(zhuǎn)對(duì)稱,分別推導(dǎo)了圓形光瞳下的澤尼克多項(xiàng)式。分析靈敏度矩陣法的弊端,即采用線性近似導(dǎo)致算法只有在失調(diào)量較小的情況才收斂;逆向優(yōu)化法通過(guò)理想系統(tǒng)和失調(diào)系統(tǒng)的澤尼克系數(shù)構(gòu)建評(píng)價(jià)函數(shù),常規(guī)優(yōu)化和錘形優(yōu)化實(shí)現(xiàn)在較大失調(diào)時(shí)也可快速收斂求解。利用逆向優(yōu)化法對(duì)焦距1500mm的Wetherell式一次成像離軸三反系統(tǒng)和基于C... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 離軸反射系統(tǒng)的研究
    2.1 航空航天相機(jī)的類(lèi)型及特點(diǎn)
        2.1.1 折射式光學(xué)系統(tǒng)
        2.1.2 折反式光學(xué)系統(tǒng)
        2.1.3 反射式光學(xué)系統(tǒng)
    2.2 常見(jiàn)的兩種離軸三反系統(tǒng)
    2.3 離軸三反射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        2.3.1 同軸初始結(jié)構(gòu)的求解
        2.3.2 Wetherell離軸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
        2.3.3 Cook式二次成像系統(tǒng)
        2.3.4 兩種系統(tǒng)像質(zhì)評(píng)價(jià)
    2.4 基于Cook式的離軸四反的設(shè)計(jì)
    2.5 小結(jié)
第3章 澤尼克多項(xiàng)式與波前擬合
    3.1 澤尼克多項(xiàng)式展開(kāi)
        3.1.1 含圓形光瞳旋轉(zhuǎn)對(duì)稱系統(tǒng)的像差函數(shù)
        3.1.2 含圓形光瞳而不含旋轉(zhuǎn)對(duì)稱軸的像差函數(shù)
    3.2 初階澤尼克像差及其與賽德?tīng)栂癫畹年P(guān)系
    3.3 利用離散波前誤差數(shù)據(jù)計(jì)算澤尼克系數(shù)
        3.3.1 正交系數(shù)和像差變量
        3.3.2 正交多項(xiàng)式
        3.3.3 澤尼克系數(shù)
    3.4 FRINGE澤尼克多項(xiàng)式
    3.5 小結(jié)
第4章 計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)理論
    4.1 靈敏度矩陣法
        4.1.1 數(shù)學(xué)模型
        4.1.2 超定方程求解
    4.2 逆向優(yōu)化法
        4.2.1 評(píng)價(jià)函數(shù)的構(gòu)成
        4.2.2 常規(guī)優(yōu)化算法和局部最優(yōu)解
        4.2.3 全局優(yōu)化和錘形優(yōu)化算法
    4.3 ZPL宏語(yǔ)言
    4.4 誤差源
    4.5 小結(jié)
第5章 光學(xué)系統(tǒng)仿真裝調(diào)
    5.1 裝調(diào)公差的分配
    5.2 Wetherell式光學(xué)系統(tǒng)仿真裝調(diào)
        5.2.1 無(wú)誤差情況下裝調(diào)
        5.2.2 誤差情況下裝調(diào)
    5.3 離軸四反光學(xué)系統(tǒng)仿真裝調(diào)
        5.3.1 無(wú)誤差情況下裝調(diào)
        5.3.2 誤差情況下裝調(diào)
    5.4 小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 不足與展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間學(xué)術(shù)成果情況
指導(dǎo)教師及作者簡(jiǎn)介
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]改進(jìn)的靈敏度矩陣法在離軸望遠(yuǎn)鏡裝調(diào)中的應(yīng)用[J]. 顧志遠(yuǎn),顏昌翔,李曉冰,胡春暉,王洋.  光學(xué)精密工程. 2015(09)
[2]一種高分辨力空間相機(jī)的光學(xué)設(shè)計(jì)[J]. 王孝坤.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[3]靈巧型離軸三反光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李巖,張葆,洪永豐.  應(yīng)用光學(xué). 2014(03)
[4]離軸自由曲面三鏡反射系統(tǒng)的裝調(diào)技術(shù)[J]. 王超,張新,王靈杰,張建萍,張繼真.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2013(12)
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[6]國(guó)外先進(jìn)航空光電載荷的進(jìn)展與關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 沈宏海,黃猛,李嘉全,劉晶紅,戴明,賈平.  中國(guó)光學(xué). 2012(01)
[7]主次鏡系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)[J]. 孫敬偉,陳濤,王建立,楊飛.  光學(xué)精密工程. 2010(10)
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[9]折軸三反射光學(xué)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)技術(shù)研究[J]. 李旭陽(yáng),李英才,馬臻,易紅偉.  應(yīng)用光學(xué). 2009(06)
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博士論文
[1]基于CGH的非球面混合補(bǔ)償檢測(cè)及離軸光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李明.中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2015
[2]離軸反射光學(xué)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)技術(shù)研究[D]. 龐志海.中國(guó)科學(xué)院研究生院（西安光學(xué)精密機(jī)械研究所） 2013
[3]偏軸光學(xué)系統(tǒng)矢量像差理論研究[D]. 任百川.中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2012

碩士論文
[1]兩鏡系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)研究[D]. 孔小輝.中國(guó)科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機(jī)械研究所) 2010



本文編號(hào)：2975246