遙感衛(wèi)星成像技術(shù)目前已在全球得到廣泛應(yīng)用,遙感系統(tǒng)的分辨率與其使用的光學(xué)系統(tǒng)的口徑直接相關(guān)。美國國防預(yù)先研究計劃局對大口徑地球靜止軌道遙感衛(wèi)星提出MORIE(Membrane Optical Imager Real-time Exploitation)衛(wèi)星研究計劃,該方案擬采用薄膜衍射主鏡來實現(xiàn)10米量級以上口徑光學(xué)系統(tǒng)對地面的實時成像。采用薄膜作為主鏡的優(yōu)勢在于其面密度極輕、生產(chǎn)工藝簡單且對面形的公差要求低,所以具有很強的工程實施性。但其衍射特性導(dǎo)致的極大色差帶來了很大的光學(xué)設(shè)計難度,因此目前國內(nèi)外并沒有具體的設(shè)計結(jié)果公布。本文利用諧衍射透鏡作為系統(tǒng)的主鏡,采用多波段成像的方式縮短不同波段的焦距差來降低色差,結(jié)合后續(xù)的Schupmann校正光路使得色差進一步降低,從而提升系統(tǒng)像質(zhì),使成像系統(tǒng)的波段寬度是MORIE計劃指標的3倍、視場是其8倍。首先,本文研究了薄膜衍射成像系統(tǒng)的原理,分析了衍射透鏡的成像原理,衍射透鏡的色散和部分色散特性,衍射透鏡的初級像差系數(shù)以及衍射透鏡的衍射效率。在此基礎(chǔ)上考慮到整體口徑薄膜衍射主鏡的實現(xiàn)難度,研究了拼接口徑主鏡的設(shè)計方式,并對比分析整體口徑與拼接口...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 發(fā)展動態(tài)分析
    1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 薄膜衍射成像系統(tǒng)的原理
    2.1 衍射透鏡的成像原理
    2.2 衍射透鏡的色散與部分色散
    2.3 衍射透鏡的初級像差系數(shù)
    2.4 衍射透鏡的衍射效率
        2.4.1 一級衍射效率
        2.4.2 連續(xù)位相表面時的衍射效率
        2.4.3 有限帶寬的衍射效率
        2.4.4 斜入射時的衍射效率
    2.5 本章小結(jié)
第3章 薄膜衍射主鏡的成像分析與設(shè)計
    3.1 整體口徑衍射主鏡的像質(zhì)分析
    3.2 合成孔徑主鏡的面形設(shè)計和像質(zhì)分析
        3.2.1 合成孔徑主鏡的面形設(shè)計
        3.2.2 合成孔徑主鏡的像質(zhì)分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 薄膜衍射成像系統(tǒng)的色差校正
    4.1 Schupmann消色差原理
        4.1.1 Schupmann消色差光路
        4.1.2 Schupmann消色差的矩陣推導(dǎo)
    4.2 Schupmann消色差光路的計算
        4.2.1 光學(xué)元件焦距的計算
        4.2.2 光學(xué)元件口徑的計算
        4.2.3 光學(xué)元件距離的計算
        4.2.4 初始結(jié)構(gòu)的計算
    4.3 消色差衍射成像系統(tǒng)的設(shè)計與像質(zhì)分析
        4.3.1 消色差衍射成像系統(tǒng)的設(shè)計
        4.3.2 消色差衍射成像系統(tǒng)的像質(zhì)分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 諧衍射多波段成像系統(tǒng)的設(shè)計
    5.1 諧衍射透鏡的成像原理
    5.2 諧衍射系統(tǒng)成像波段的選取
    5.3 諧衍射多波段成像系統(tǒng)的光學(xué)設(shè)計
    5.4 諧衍射多波段成像系統(tǒng)的像質(zhì)分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：3788486