對拼接主鏡進(jìn)行主動(dòng)控制是拼接鏡技術(shù)的難點(diǎn)之一,8 m環(huán)形拼接太陽望遠(yuǎn)鏡主動(dòng)光學(xué)的控制性能主要取決于傾斜探測的精度與控制模型建立的準(zhǔn)確程度。在研制主動(dòng)控制系統(tǒng)時(shí),需要對傾斜探測精度定標(biāo)以及建立較為準(zhǔn)確的控制模型,即對主動(dòng)控制系統(tǒng)定標(biāo)。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中搭建了用于實(shí)時(shí)探測拼接子鏡傾斜的夏克-哈特曼波前傳感器,并對其重復(fù)測量精度進(jìn)行了定標(biāo),精度達(dá)到0.014 arcsec,接近8 m環(huán)形太陽望遠(yuǎn)鏡面形控制的要求。然后利用邊緣傳感器和夏克-哈特曼波前傳感器測量了兩鏡主動(dòng)控制系統(tǒng)的控制矩陣,建立較為準(zhǔn)確的控制模型。 

【文章來源】：天文研究與技術(shù). 2019,16(03)CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

夏克－哈特曼測量系統(tǒng)光路;(b)子鏡與微透鏡子孔徑對應(yīng)圖Fig.2(a)TheexperimentalsystemofS-Hsensor;(b)TheS-Hlenscorrespondstosub-segments

反映子鏡Xtilt的變化，而夏克－哈特曼探測器對兩個(gè)方向傾斜探測算法相同，因此可以通過子鏡Ytilt傾斜測量的定標(biāo)精度估算Xtilt傾斜測量的精度。具體的交叉定標(biāo)方案為:以一定的步長移動(dòng)位移促動(dòng)器，即改變子鏡的Ytilt，記錄兩個(gè)邊緣傳感器的讀數(shù)差S作為基準(zhǔn)量，分別用4D干涉儀和夏克－哈特曼探測器對子鏡的傾斜進(jìn)行測量，為了平滑大氣湍流以及局部溫度對傾斜探測的影響［6］，4D干涉儀采用32幀測量數(shù)據(jù)進(jìn)行積分，夏克－哈特曼探測器采用50幀［7］。圖3是子鏡的Ytilt連續(xù)改變10次，邊緣傳感器讀數(shù)差與4D干涉儀傾斜測量值的對應(yīng)關(guān)系;圖4是子鏡的Ytilt連續(xù)改變10次，邊緣傳感器讀數(shù)差與夏克－哈特曼傾斜測量值的對應(yīng)關(guān)系。以邊緣傳感器讀數(shù)差S為自變量，對上述測量數(shù)據(jù)按(1)式進(jìn)行最小二乘擬合:f(x)=p1x+p2．(1)圖3的擬合參數(shù)為:p1=0.000804arcsec/nm，p2=－0.0103arcsec，均方根誤差(RMSE)為0.01346arcsec;圖4的擬合參數(shù)為:p1=0.0008067arcsec/nm，p2=－0.00927arcsec，均方根誤差(RMSE)為0.01697arcsec。圖3邊緣傳感器讀數(shù)差與4D干涉儀測量的Ytilt擬合直線Fig.3ThefittinglinebetweenthenumericdifferenceofedgesensorandYtiltof4Dinterferometer圖4邊緣傳感器讀數(shù)差與夏克－哈特曼探測器測量的Ytilt擬合直線Fig.4ThefittinglinebetweenthenumericdifferenceofedgesensorandYtiltofS-Hsensor553

Ytilt傾斜測量的定標(biāo)精度估算Xtilt傾斜測量的精度。具體的交叉定標(biāo)方案為:以一定的步長移動(dòng)位移促動(dòng)器，即改變子鏡的Ytilt，記錄兩個(gè)邊緣傳感器的讀數(shù)差S作為基準(zhǔn)量，分別用4D干涉儀和夏克－哈特曼探測器對子鏡的傾斜進(jìn)行測量，為了平滑大氣湍流以及局部溫度對傾斜探測的影響［6］，4D干涉儀采用32幀測量數(shù)據(jù)進(jìn)行積分，夏克－哈特曼探測器采用50幀［7］。圖3是子鏡的Ytilt連續(xù)改變10次，邊緣傳感器讀數(shù)差與4D干涉儀傾斜測量值的對應(yīng)關(guān)系;圖4是子鏡的Ytilt連續(xù)改變10次，邊緣傳感器讀數(shù)差與夏克－哈特曼傾斜測量值的對應(yīng)關(guān)系。以邊緣傳感器讀數(shù)差S為自變量，對上述測量數(shù)據(jù)按(1)式進(jìn)行最小二乘擬合:f(x)=p1x+p2．(1)圖3的擬合參數(shù)為:p1=0.000804arcsec/nm，p2=－0.0103arcsec，均方根誤差(RMSE)為0.01346arcsec;圖4的擬合參數(shù)為:p1=0.0008067arcsec/nm，p2=－0.00927arcsec，均方根誤差(RMSE)為0.01697arcsec。圖3邊緣傳感器讀數(shù)差與4D干涉儀測量的Ytilt擬合直線Fig.3ThefittinglinebetweenthenumericdifferenceofedgesensorandYtiltof4Dinterferometer圖4邊緣傳感器讀數(shù)差與夏克－哈特曼探測器測量的Ytilt擬合直線Fig.4ThefittinglinebetweenthenumericdifferenceofedgesensorandYtiltofS-Hsensor553

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]局地大氣溫度梯度對環(huán)形拼接望遠(yuǎn)鏡主動(dòng)控制中光學(xué)測量的影響[J]. 袁沭.  天文研究與技術(shù). 2013(04)
[2]大氣湍流對環(huán)形拼接望遠(yuǎn)鏡主動(dòng)控制中光學(xué)傾斜測量的影響[J]. 袁沭,金振宇,李銀柱,劉忠.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2012(12)
[3]哈特曼-夏克傳感器的澤尼克模式波前復(fù)原誤差[J]. 李新陽,姜文漢.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2002(10)



本文編號：3603945