無中心遮攔的離軸反射式光學(xué)系統(tǒng)具有能量集中度高、分辨率高、視場(chǎng)大等優(yōu)勢(shì),在空間和航空遙感領(lǐng)域得到越來越廣泛地應(yīng)用。然而,非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的結(jié)構(gòu)布局給離軸反射系統(tǒng)的裝調(diào)帶來了很大的難度,傳統(tǒng)的依賴于人工經(jīng)驗(yàn)的裝調(diào)方法已經(jīng)很難滿足其位置公差要求,必須采用計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)高精度裝調(diào)。計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)技術(shù)的關(guān)鍵在于對(duì)失調(diào)量進(jìn)行精確求解,現(xiàn)有的失調(diào)量求解方法主要有數(shù)值化和解析化兩類。數(shù)值化方法依賴于數(shù)學(xué)近似和優(yōu)化迭代,失調(diào)量的求解精度受限于模型和優(yōu)化算法的精度。解析化方法從像差理論的角度構(gòu)建了解析化的失調(diào)量求解模型,理論上可實(shí)現(xiàn)失調(diào)量的精確求解,但是其模型比較復(fù)雜,應(yīng)用范圍受限。本文在深入研究離軸系統(tǒng)失調(diào)像差特性的基礎(chǔ)上,通過構(gòu)建Zernike矢量多項(xiàng)式,提出一種結(jié)合數(shù)值化方法和解析化方法優(yōu)勢(shì)的失調(diào)量求解方法,并將其應(yīng)用于離軸三反系統(tǒng)的實(shí)際裝調(diào),具體研究工作如下:1、基于矢量像差理論,對(duì)離軸反射系統(tǒng)的失調(diào)像差特性進(jìn)行了研究。在同軸系統(tǒng)矢量像差表達(dá)式的基礎(chǔ)上,通過光瞳矢量的坐標(biāo)變換,推導(dǎo)了離軸反射系統(tǒng)的矢量像差表達(dá)式,總結(jié)了光闌離軸的像差項(xiàng)轉(zhuǎn)換規(guī)則,分析了光闌離軸以及元件的偏心、傾斜和平移失調(diào)對(duì)... 

【文章來源】：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

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

反射式光學(xué)系統(tǒng)

第1章緒論3束路徑內(nèi)反射鏡之間都不存在相互遮擋，這也意味著在相同的體積約束下能夠?qū)崿F(xiàn)更大的有效口徑，并且也避免了邊緣散射效應(yīng)，系統(tǒng)具有更高的能量集中度和動(dòng)態(tài)范圍，更能滿足高分辨率極限探測(cè)需求。離軸反射系統(tǒng)在地基、空基和天基遙感探測(cè)領(lǐng)域都有著廣泛應(yīng)用。在地基探測(cè)領(lǐng)域，有著名的SOLARC望遠(yuǎn)鏡[5]（Scatter-freeObservatoryforLimActiveRegionsandCoronae，如圖1.3（a）所示）和新太陽望遠(yuǎn)鏡（NewSolarTelescope，NST，如圖1.3（b）所示）[6]。（a）SOLARC（b）NST圖1.3地基離軸望遠(yuǎn)鏡Figure1.3Ground-basedoff-axistelescope在天基應(yīng)用領(lǐng)域，許多高分辨率對(duì)地遙感偵察衛(wèi)星都采用了離軸反射系統(tǒng)。例如美國(guó)DigitalGlobe公司的QuickBird-2[7,8]以及后續(xù)的WorldView-1[9]衛(wèi)星（圖1.4）上都搭載了由Ball公司研發(fā)的高分辨率離軸三反相機(jī)（BHRC-60）。此外，NASA研制的EO-1ALI[10,11,12]和LandSat-8[13]都搭載了離軸三反空間相機(jī)。（a）QuickBird-2（b）WorldView-1圖1.4對(duì)地偵查衛(wèi)星Figure1.4Reconnaissancesatellite

對(duì)地


本文編號(hào)：3324667