大口徑望遠(yuǎn)鏡的像差檢測技術(shù)研究
發(fā)布時間:2021-04-21 16:05
地基大口徑望遠(yuǎn)鏡在觀測的過程中,成像質(zhì)量會受到鏡面失調(diào)誤差的影響。鏡面失調(diào)誤差會導(dǎo)致望遠(yuǎn)鏡的成像質(zhì)量下降、觀測精度降低,使望遠(yuǎn)鏡無法達(dá)到技術(shù)指標(biāo),無法準(zhǔn)確的觀測天體和空間碎片。因此,需要采用像差檢測技術(shù)對望遠(yuǎn)鏡的像差進(jìn)行檢測,并通過像差校正方法來減小鏡面失調(diào)量,使望遠(yuǎn)鏡處于最佳的工作狀態(tài)。本文的研究對象是2.5米口徑、3°視場的主焦望遠(yuǎn)鏡,希望能采用一種無需額外添加光學(xué)元件的像差檢測方法,通過相應(yīng)的校正方法校正光學(xué)元件的失調(diào)誤差。具體工作如下:1.研究了分裂式曲率傳感器的像差檢測方法。由于望遠(yuǎn)鏡內(nèi)部具有空間限制,無法在光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)部添加額外的光學(xué)元件。因此需要添加分光元件的傳統(tǒng)曲率傳感器方法不再適用。對曲率傳感器方法進(jìn)行改進(jìn),采用分裂式曲率傳感器的方法,可以在僅使用拼接CCD的條件下進(jìn)行檢測。解決了大口徑望遠(yuǎn)鏡內(nèi)部空間限制的問題。2.設(shè)計(jì)了300mm口徑,0.6°視場的卡塞格林系統(tǒng),用于驗(yàn)證像差校正方法能否適用于不同種類的光學(xué)系統(tǒng)。3.研究了兩步式靈敏度矩陣法的像差校正方法。傳統(tǒng)的靈敏度矩陣法精度較低,通過改進(jìn)靈敏度函數(shù)的計(jì)算方法、澤尼克系數(shù)的選用原則和校正次數(shù),提高了校正精度,并用兩步...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所)四川省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 選題的背景及意義
1.2 望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展
1.3 國內(nèi)外本學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
1.3.1 基于平面鏡的自準(zhǔn)直檢測方法
1.3.2 基于五棱鏡的檢測方法
1.3.3 哈特曼傳感器檢測方法
1.3.4 曲率傳感器檢測方法
1.3.5 剪切干涉儀檢測方法
1.3.6 四棱錐傳感器檢測方法
1.3.7 模式波前傳感器檢測方法
1.3.8 基于離焦光斑的檢測方法
1.4 像差校正技術(shù)
1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 曲率傳感器與像差原理
2.1 曲率傳感器的基本原理
2.2 像差原理
2.2.1 球差
2.2.2 彗差
2.2.3 像散
2.2.4 場曲
2.2.5 畸變
2.3 澤尼克多項(xiàng)式
2.4 本章小結(jié)
第3章 曲率傳感器像差檢測
3.1 曲率傳感器的應(yīng)用
3.2 2.5米望遠(yuǎn)鏡及其檢測方法
3.3 分裂式曲率傳感器像差檢測
3.4 本章小結(jié)
第4章 卡塞格林仿真模型設(shè)計(jì)
4.1 卡塞格林系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)計(jì)算
4.2 卡塞格林系統(tǒng)的性能優(yōu)化方法
4.3 卡塞格林系統(tǒng)
4.4 本章小結(jié)
第5章 兩步式靈敏度矩陣法像差校正
5.1 兩步式靈敏度矩陣法原理
5.1.1 傳統(tǒng)的靈敏度矩陣法
5.1.2 兩步式靈敏度矩陣法
5.2 仿真分析
5.3 2.5米望遠(yuǎn)鏡檢測與校正仿真
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]波前曲率傳感器的實(shí)時波前重構(gòu)方法[J]. 李小陽,陳波,張湧濤,楊旭,孫天齊. 激光雜志. 2017(01)
[2]基于電子自準(zhǔn)直儀的大口徑準(zhǔn)直波前檢測系統(tǒng)[J]. 徐建程,陳曌,侯園園. 浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[3]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)
[4]卡塞格林系統(tǒng)光學(xué)裝調(diào)技術(shù)研究[J]. 張向明,姜峰,孔龍陽,李玉喜,劉奕辰,張錦亮,趙紅軍,王智超,鐘麗萍. 應(yīng)用光學(xué). 2015(04)
[5]四棱錐波前傳感技術(shù)數(shù)值仿真和重構(gòu)研究[J]. 張彥夫,王建立,吳元昊,崔博川. 光學(xué)技術(shù). 2015(02)
[6]發(fā)射望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)與裝調(diào)[J]. 孫敬偉,呂天宇,姚麗雙,劉杰. 光學(xué)精密工程. 2014(02)
[7]大口徑望遠(yuǎn)鏡中三鏡技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 楊飛,王富國,陳寶剛,張麗敏. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2013(05)
[8]地基大口徑望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)綜述[J]. 張景旭. 中國光學(xué). 2012(04)
[9]基于離焦星點(diǎn)圖的RC式望遠(yuǎn)鏡裝調(diào)技術(shù)[J]. 孫敬偉,陳濤,王建立,張金凱. 光學(xué)精密工程. 2011(04)
[10]利用Zernike系數(shù)對離軸三反射系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)[J]. 鞏盾,田鐵印,王紅. 光學(xué)精密工程. 2010(08)
博士論文
[1]自適應(yīng)光學(xué)棱錐波前傳感方法研究[D]. 陳璐.中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2017
[2]自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)傾斜校正技術(shù)研究[D]. 王沖沖.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2016
[3]大口徑反射式望遠(yuǎn)鏡在線調(diào)整技術(shù)研究[D]. 周龍峰.中國科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2016
[4]波前曲率傳感器特性與重構(gòu)算法研究[D]. 黃盛煬.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[5]大型天文望遠(yuǎn)鏡觀測控制系統(tǒng)框架研究[D]. 董健.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[6]地基大口徑光電成像望遠(yuǎn)鏡裝調(diào)技術(shù)研究[D]. 孫敬偉.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2011
碩士論文
[1]徑向剪切干涉波前檢測技術(shù)研究[D]. 丁世濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]徑向剪切干涉儀光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 姜卓偲.南京理工大學(xué) 2011
[3]改進(jìn)型卡塞格林望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 袁健男.長春理工大學(xué) 2010
[4]基于相位恢復(fù)的長焦距光學(xué)鏡面面形在位檢測技術(shù)研究[D]. 廖洋.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[5]大型光電陣望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)傳熱分析與設(shè)計(jì)[D]. 厲建峰.南京理工大學(xué) 2007
本文編號:3152064
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所)四川省
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 選題的背景及意義
1.2 望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展
1.3 國內(nèi)外本學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢
1.3.1 基于平面鏡的自準(zhǔn)直檢測方法
1.3.2 基于五棱鏡的檢測方法
1.3.3 哈特曼傳感器檢測方法
1.3.4 曲率傳感器檢測方法
1.3.5 剪切干涉儀檢測方法
1.3.6 四棱錐傳感器檢測方法
1.3.7 模式波前傳感器檢測方法
1.3.8 基于離焦光斑的檢測方法
1.4 像差校正技術(shù)
1.5 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 曲率傳感器與像差原理
2.1 曲率傳感器的基本原理
2.2 像差原理
2.2.1 球差
2.2.2 彗差
2.2.3 像散
2.2.4 場曲
2.2.5 畸變
2.3 澤尼克多項(xiàng)式
2.4 本章小結(jié)
第3章 曲率傳感器像差檢測
3.1 曲率傳感器的應(yīng)用
3.2 2.5米望遠(yuǎn)鏡及其檢測方法
3.3 分裂式曲率傳感器像差檢測
3.4 本章小結(jié)
第4章 卡塞格林仿真模型設(shè)計(jì)
4.1 卡塞格林系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)計(jì)算
4.2 卡塞格林系統(tǒng)的性能優(yōu)化方法
4.3 卡塞格林系統(tǒng)
4.4 本章小結(jié)
第5章 兩步式靈敏度矩陣法像差校正
5.1 兩步式靈敏度矩陣法原理
5.1.1 傳統(tǒng)的靈敏度矩陣法
5.1.2 兩步式靈敏度矩陣法
5.2 仿真分析
5.3 2.5米望遠(yuǎn)鏡檢測與校正仿真
5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]波前曲率傳感器的實(shí)時波前重構(gòu)方法[J]. 李小陽,陳波,張湧濤,楊旭,孫天齊. 激光雜志. 2017(01)
[2]基于電子自準(zhǔn)直儀的大口徑準(zhǔn)直波前檢測系統(tǒng)[J]. 徐建程,陳曌,侯園園. 浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016(01)
[3]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)
[4]卡塞格林系統(tǒng)光學(xué)裝調(diào)技術(shù)研究[J]. 張向明,姜峰,孔龍陽,李玉喜,劉奕辰,張錦亮,趙紅軍,王智超,鐘麗萍. 應(yīng)用光學(xué). 2015(04)
[5]四棱錐波前傳感技術(shù)數(shù)值仿真和重構(gòu)研究[J]. 張彥夫,王建立,吳元昊,崔博川. 光學(xué)技術(shù). 2015(02)
[6]發(fā)射望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)與裝調(diào)[J]. 孫敬偉,呂天宇,姚麗雙,劉杰. 光學(xué)精密工程. 2014(02)
[7]大口徑望遠(yuǎn)鏡中三鏡技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 楊飛,王富國,陳寶剛,張麗敏. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2013(05)
[8]地基大口徑望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)結(jié)構(gòu)技術(shù)綜述[J]. 張景旭. 中國光學(xué). 2012(04)
[9]基于離焦星點(diǎn)圖的RC式望遠(yuǎn)鏡裝調(diào)技術(shù)[J]. 孫敬偉,陳濤,王建立,張金凱. 光學(xué)精密工程. 2011(04)
[10]利用Zernike系數(shù)對離軸三反射系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)[J]. 鞏盾,田鐵印,王紅. 光學(xué)精密工程. 2010(08)
博士論文
[1]自適應(yīng)光學(xué)棱錐波前傳感方法研究[D]. 陳璐.中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所 2017
[2]自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)傾斜校正技術(shù)研究[D]. 王沖沖.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2016
[3]大口徑反射式望遠(yuǎn)鏡在線調(diào)整技術(shù)研究[D]. 周龍峰.中國科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所) 2016
[4]波前曲率傳感器特性與重構(gòu)算法研究[D]. 黃盛煬.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[5]大型天文望遠(yuǎn)鏡觀測控制系統(tǒng)框架研究[D]. 董健.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[6]地基大口徑光電成像望遠(yuǎn)鏡裝調(diào)技術(shù)研究[D]. 孫敬偉.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2011
碩士論文
[1]徑向剪切干涉波前檢測技術(shù)研究[D]. 丁世濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[2]徑向剪切干涉儀光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 姜卓偲.南京理工大學(xué) 2011
[3]改進(jìn)型卡塞格林望遠(yuǎn)光學(xué)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 袁健男.長春理工大學(xué) 2010
[4]基于相位恢復(fù)的長焦距光學(xué)鏡面面形在位檢測技術(shù)研究[D]. 廖洋.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
[5]大型光電陣望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)傳熱分析與設(shè)計(jì)[D]. 厲建峰.南京理工大學(xué) 2007
本文編號:3152064
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