本文選題：大口徑望遠鏡 + 標(biāo)準(zhǔn)化點源敏感性　； 參考：《光學(xué)精密工程》2017年02期

【摘要】：為了更好地對于大口徑望遠鏡中頻誤差進行評價與分配,本文引入了結(jié)構(gòu)函數(shù)來進行研究。本文首先對于結(jié)構(gòu)函數(shù)的基本性質(zhì)進行了推導(dǎo),并與傳統(tǒng)的誤差均方根(RMS)進行比較,表明了其表征不同尺度誤差的能力。之后分析了系統(tǒng)波前在不同的評價尺度下的統(tǒng)計特性差異,得出在較小尺度下,系統(tǒng)的誤差分布可以較好的服從正態(tài)分布,而隨著尺度的增加(如大于100mm)會逐漸偏離正態(tài)分布的結(jié)論。然后根據(jù)結(jié)構(gòu)函數(shù)的基本性質(zhì),提出了一種可以同時考慮諸多誤差源的大口徑望遠鏡中頻誤差分配方法。結(jié)合美國三十米望遠鏡(TMT)團隊所提出的標(biāo)準(zhǔn)化點源敏感性(normalized Point Source Sensitivity,PSSn),建立起了由結(jié)構(gòu)函數(shù)到標(biāo)準(zhǔn)化點源敏感性的換算關(guān)系,通過此方法來進行誤差分配指標(biāo)間的交叉驗證以及與其他單元技術(shù)之間的對接。最后,根據(jù)本文所提出的方法,對于某大口徑望遠鏡的主鏡系統(tǒng)進行了誤差分配,得到在大尺度均方根為25nm,粗糙度為1nm,中頻尺度為250mm,大氣相干長度為0.4m(檢測環(huán)境)的要求下,該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)函數(shù)滿足要求,同時由要求結(jié)構(gòu)函數(shù)所計算得到的PSSn=0.999 6大于由鏡面數(shù)據(jù)直接得到的PSSn=0.999 5,同樣滿足要求。
[Abstract]:In order to evaluate and distribute the intermediate frequency error of large aperture telescope better, the structure function is introduced in this paper. In this paper, the basic properties of the structure function are first deduced, and compared with the traditional error mean square root (RMS), which shows its ability to represent the errors of different scales. After analyzing the difference of the statistical characteristics of the system wavefront under different evaluation scales, it is concluded that the error distribution of the system can be well applied to normal distribution at a smaller scale. However, with the increase of scale (such as greater than 100mm), the conclusion of normal distribution will be gradually deviated. Then, according to the basic properties of the structure function, a method of intermediate frequency error allocation for large aperture telescope is proposed, which can consider many error sources at the same time. Based on the normalized Point Source sensitivity (PSSN) proposed by the United States 30-meter Telescope (TMT) team, a conversion relationship from structural function to normalized point source sensitivity is established. This method is used to cross-verify the error allocation index and to connect with other unit techniques. Finally, according to the method proposed in this paper, the error distribution of the primary mirror system of a large aperture telescope is carried out. Under the requirements of large scale root-mean-square (RMS) of 25nm, roughness of 1nm, intermediate frequency scale of 250mm and atmospheric coherence length of 0.4m (detection environment), The structure function of the system meets the requirements, and the PSSnN 0.999 6 calculated by the required structure function is larger than the PSSnN 0.999 5 obtained directly from the mirror data, which also meets the requirements.
【作者單位】： 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所;中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(No.11403022)
【分類號】：TH751

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本文編號：2095690