基于自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)的相位差法波前測(cè)量關(guān)鍵技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-10 04:36
隨著現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及復(fù)雜觀測(cè)任務(wù)的增加,天文望遠(yuǎn)鏡、空間望遠(yuǎn)鏡等大型光學(xué)觀測(cè)系統(tǒng)對(duì)主鏡在口徑、面形精度等方面提出了嚴(yán)格的要求,給望遠(yuǎn)鏡的設(shè)計(jì)與加工檢測(cè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。現(xiàn)有的主鏡檢測(cè)方法通常為隨面形加工精度提升更換不同檢測(cè)儀器的分段式檢測(cè)方法,通常包括輪廓儀檢測(cè)、紅外干涉儀檢測(cè)和可見光干涉儀檢測(cè)等,不僅需要更換檢測(cè)設(shè)備,而且工裝調(diào)試復(fù)雜,成為制約主鏡的研制能力發(fā)展的瓶頸。相位差法(Phase Diversity,PD)是一種較新的波前測(cè)量技術(shù),其基于測(cè)量像面上光強(qiáng)分布通過算法恢復(fù)出待測(cè)波前,具有結(jié)構(gòu)簡單、對(duì)器件無特殊要求以及對(duì)點(diǎn)目標(biāo)和擴(kuò)展目標(biāo)均適用等特點(diǎn),并且可用于拼接型望遠(yuǎn)鏡的共相誤差檢測(cè),具有作用于鏡面面形檢測(cè)的潛在應(yīng)用價(jià)值。傳統(tǒng)相位差法采集焦面與離焦面光強(qiáng)進(jìn)行相位恢復(fù),只能進(jìn)行單次測(cè)量,并且單通道相位差約束不充分,在噪聲的影響下容易陷入局部最優(yōu)解。引入自適應(yīng)光學(xué)的相位差法可以實(shí)現(xiàn)多通道約束,提高單次測(cè)量的尋優(yōu)效率,并且將待測(cè)波前看作需要校正的像差,在校正-測(cè)量的迭代中使待測(cè)波前逐漸接近平面波,提高遠(yuǎn)場(chǎng)圖像信噪比,使測(cè)量精度得到進(jìn)一步提升,在迭代結(jié)果穩(wěn)定時(shí)即可得到高精度的波前...
【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)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
伽利略發(fā)明的第一架天文望遠(yuǎn)鏡
2地基大型望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展從20世紀(jì)90年代進(jìn)入以8-10米口徑為主導(dǎo)的大望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)時(shí)代,凱克望遠(yuǎn)鏡(KeckⅠ&Ⅱ)[4]主鏡口徑達(dá)10米,由36片口徑為1.8米的六邊形子鏡組成。甚大望遠(yuǎn)鏡(VLT)[5]由可獨(dú)立工作的四臺(tái)口徑8.2米的望遠(yuǎn)鏡組成,是目前最大口徑單鏡面望遠(yuǎn)鏡。圖1.2歐洲南方天文臺(tái)甚大望遠(yuǎn)鏡Figure1.2TheVeryLargeTelescopeofESO近年來歐美等國都在建造更強(qiáng)大的大口徑地基光電望遠(yuǎn)鏡,從而爭奪空間觀測(cè)和監(jiān)視的主動(dòng)權(quán),包括仍在建造中的三十米望遠(yuǎn)鏡(TMT)[6]、歐洲極大望遠(yuǎn)鏡(E-ELT)[7]等。圖1.3大口徑望遠(yuǎn)鏡主鏡示意圖Figure1.3Themainmirroroflargeopticaltelescopes我國的大口徑望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展相比歐美發(fā)達(dá)國家起步較晚,與國際先進(jìn)技術(shù)水平差距較大。1989年投入使用的興隆觀測(cè)站2.16米望遠(yuǎn)鏡是我國首臺(tái)口徑超過兩米的望遠(yuǎn)鏡,此后于2007年云南天文臺(tái)2.4米望遠(yuǎn)鏡[8]建成。目前我國最大地基望遠(yuǎn)鏡LAMOST[9]于2009年通過驗(yàn)收,LAMOST直徑6米的主鏡由37個(gè)六
2地基大型望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展從20世紀(jì)90年代進(jìn)入以8-10米口徑為主導(dǎo)的大望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)時(shí)代,凱克望遠(yuǎn)鏡(KeckⅠ&Ⅱ)[4]主鏡口徑達(dá)10米,由36片口徑為1.8米的六邊形子鏡組成。甚大望遠(yuǎn)鏡(VLT)[5]由可獨(dú)立工作的四臺(tái)口徑8.2米的望遠(yuǎn)鏡組成,是目前最大口徑單鏡面望遠(yuǎn)鏡。圖1.2歐洲南方天文臺(tái)甚大望遠(yuǎn)鏡Figure1.2TheVeryLargeTelescopeofESO近年來歐美等國都在建造更強(qiáng)大的大口徑地基光電望遠(yuǎn)鏡,從而爭奪空間觀測(cè)和監(jiān)視的主動(dòng)權(quán),包括仍在建造中的三十米望遠(yuǎn)鏡(TMT)[6]、歐洲極大望遠(yuǎn)鏡(E-ELT)[7]等。圖1.3大口徑望遠(yuǎn)鏡主鏡示意圖Figure1.3Themainmirroroflargeopticaltelescopes我國的大口徑望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展相比歐美發(fā)達(dá)國家起步較晚,與國際先進(jìn)技術(shù)水平差距較大。1989年投入使用的興隆觀測(cè)站2.16米望遠(yuǎn)鏡是我國首臺(tái)口徑超過兩米的望遠(yuǎn)鏡,此后于2007年云南天文臺(tái)2.4米望遠(yuǎn)鏡[8]建成。目前我國最大地基望遠(yuǎn)鏡LAMOST[9]于2009年通過驗(yàn)收,LAMOST直徑6米的主鏡由37個(gè)六
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]First light of the 1.8-m solar telescope–CLST[J]. ChangHui Rao,NaiTing Gu,XueJun Rao,Cheng Li,LanQiang Zhang,JinLong Huang,Lin Kong,Ming Zhang,YunTao Cheng,Yi Pu,Hua Bao,YouMing Guo,YangYi Liu,JinSheng Yang,LiBo Zhong,ChangJun Wang,Kai Fang,XiaoJun Zhang,DongHong Chen,Cheng Wang,XinLong Fan,ZhiWu Yan,KeLe Chen,XiYa Wei,Lei Zhu,Hong Liu,YongJian Wan,Hao Xian,WenLi Ma. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2020(10)
[2]相位解包裹技術(shù)及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 王永紅,陳維杰,鐘詩民,趙琪涵,孫方圓,閆佩正. 測(cè)控技術(shù). 2018(12)
[3]自適應(yīng)光學(xué)圖像事后重建技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 鮑華,饒長輝,田雨,鐘立波,陳浩,龍瀟. 光電工程. 2018(03)
[4]數(shù)字散斑干涉術(shù)和時(shí)空三維相位解包裹用于非連續(xù)表面動(dòng)態(tài)變形測(cè)量(英文)[J]. 吳思進(jìn),楊靖,潘思陽,李偉仙,楊連祥. 光子學(xué)報(bào). 2018(02)
[5]基于PMP的鋼軌三維形貌在線測(cè)量模糊條紋復(fù)原[J]. 袁宏翔,李金龍,羅鵬,高曉蓉. 光電工程. 2017(07)
[6]液晶自適應(yīng)光學(xué)在天文學(xué)研究中的應(yīng)用展望[J]. 宣麗,李大禹,劉永剛. 液晶與顯示. 2015(01)
[7]主動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)力促動(dòng)器的設(shè)計(jì)和測(cè)試[J]. 張麗敏,張斌,楊飛,明名. 光學(xué)精密工程. 2012(01)
[8]采用波前測(cè)量圖像恢復(fù)技術(shù)的誤差分析[J]. 趙金宇. 紅外與激光工程. 2011(09)
[9]雙相機(jī)相位差異散斑成像技術(shù)[J]. 王斌,汪宗洋,王建立,趙金宇,吳元昊,張世學(xué),董磊,文明. 光學(xué)精密工程. 2011(06)
[10]相位差異散斑法圖像復(fù)原技術(shù)[J]. 王建立,汪宗洋,王斌,吳元昊,趙金宇,李宏壯,董磊,張世學(xué). 光學(xué)精密工程. 2011(05)
博士論文
[1]基于相位差法的高分辨率液晶自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)研究[D]. 徐梓浩.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2018
[2]基于泰勒展開的相位差波前檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 張東.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2018
[3]相位差算法的并行化分析與實(shí)現(xiàn)[D]. 張全.電子科技大學(xué) 2015
[4]相位差波前探測(cè)技術(shù)及其在拼接鏡共相檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 羅群.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[5]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
[6]基于相位差異的地基望遠(yuǎn)鏡圖像恢復(fù)算法與GPU高速實(shí)現(xiàn)[D]. 張楠.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) 2012
碩士論文
[1]基于相位差異法的圖像復(fù)原技術(shù)研究[D]. 汪宗洋.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) 2010
本文編號(hào):3580062
【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)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
伽利略發(fā)明的第一架天文望遠(yuǎn)鏡
2地基大型望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展從20世紀(jì)90年代進(jìn)入以8-10米口徑為主導(dǎo)的大望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)時(shí)代,凱克望遠(yuǎn)鏡(KeckⅠ&Ⅱ)[4]主鏡口徑達(dá)10米,由36片口徑為1.8米的六邊形子鏡組成。甚大望遠(yuǎn)鏡(VLT)[5]由可獨(dú)立工作的四臺(tái)口徑8.2米的望遠(yuǎn)鏡組成,是目前最大口徑單鏡面望遠(yuǎn)鏡。圖1.2歐洲南方天文臺(tái)甚大望遠(yuǎn)鏡Figure1.2TheVeryLargeTelescopeofESO近年來歐美等國都在建造更強(qiáng)大的大口徑地基光電望遠(yuǎn)鏡,從而爭奪空間觀測(cè)和監(jiān)視的主動(dòng)權(quán),包括仍在建造中的三十米望遠(yuǎn)鏡(TMT)[6]、歐洲極大望遠(yuǎn)鏡(E-ELT)[7]等。圖1.3大口徑望遠(yuǎn)鏡主鏡示意圖Figure1.3Themainmirroroflargeopticaltelescopes我國的大口徑望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展相比歐美發(fā)達(dá)國家起步較晚,與國際先進(jìn)技術(shù)水平差距較大。1989年投入使用的興隆觀測(cè)站2.16米望遠(yuǎn)鏡是我國首臺(tái)口徑超過兩米的望遠(yuǎn)鏡,此后于2007年云南天文臺(tái)2.4米望遠(yuǎn)鏡[8]建成。目前我國最大地基望遠(yuǎn)鏡LAMOST[9]于2009年通過驗(yàn)收,LAMOST直徑6米的主鏡由37個(gè)六
2地基大型望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展從20世紀(jì)90年代進(jìn)入以8-10米口徑為主導(dǎo)的大望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)時(shí)代,凱克望遠(yuǎn)鏡(KeckⅠ&Ⅱ)[4]主鏡口徑達(dá)10米,由36片口徑為1.8米的六邊形子鏡組成。甚大望遠(yuǎn)鏡(VLT)[5]由可獨(dú)立工作的四臺(tái)口徑8.2米的望遠(yuǎn)鏡組成,是目前最大口徑單鏡面望遠(yuǎn)鏡。圖1.2歐洲南方天文臺(tái)甚大望遠(yuǎn)鏡Figure1.2TheVeryLargeTelescopeofESO近年來歐美等國都在建造更強(qiáng)大的大口徑地基光電望遠(yuǎn)鏡,從而爭奪空間觀測(cè)和監(jiān)視的主動(dòng)權(quán),包括仍在建造中的三十米望遠(yuǎn)鏡(TMT)[6]、歐洲極大望遠(yuǎn)鏡(E-ELT)[7]等。圖1.3大口徑望遠(yuǎn)鏡主鏡示意圖Figure1.3Themainmirroroflargeopticaltelescopes我國的大口徑望遠(yuǎn)鏡的發(fā)展相比歐美發(fā)達(dá)國家起步較晚,與國際先進(jìn)技術(shù)水平差距較大。1989年投入使用的興隆觀測(cè)站2.16米望遠(yuǎn)鏡是我國首臺(tái)口徑超過兩米的望遠(yuǎn)鏡,此后于2007年云南天文臺(tái)2.4米望遠(yuǎn)鏡[8]建成。目前我國最大地基望遠(yuǎn)鏡LAMOST[9]于2009年通過驗(yàn)收,LAMOST直徑6米的主鏡由37個(gè)六
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]First light of the 1.8-m solar telescope–CLST[J]. ChangHui Rao,NaiTing Gu,XueJun Rao,Cheng Li,LanQiang Zhang,JinLong Huang,Lin Kong,Ming Zhang,YunTao Cheng,Yi Pu,Hua Bao,YouMing Guo,YangYi Liu,JinSheng Yang,LiBo Zhong,ChangJun Wang,Kai Fang,XiaoJun Zhang,DongHong Chen,Cheng Wang,XinLong Fan,ZhiWu Yan,KeLe Chen,XiYa Wei,Lei Zhu,Hong Liu,YongJian Wan,Hao Xian,WenLi Ma. Science China(Physics,Mechanics & Astronomy). 2020(10)
[2]相位解包裹技術(shù)及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 王永紅,陳維杰,鐘詩民,趙琪涵,孫方圓,閆佩正. 測(cè)控技術(shù). 2018(12)
[3]自適應(yīng)光學(xué)圖像事后重建技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 鮑華,饒長輝,田雨,鐘立波,陳浩,龍瀟. 光電工程. 2018(03)
[4]數(shù)字散斑干涉術(shù)和時(shí)空三維相位解包裹用于非連續(xù)表面動(dòng)態(tài)變形測(cè)量(英文)[J]. 吳思進(jìn),楊靖,潘思陽,李偉仙,楊連祥. 光子學(xué)報(bào). 2018(02)
[5]基于PMP的鋼軌三維形貌在線測(cè)量模糊條紋復(fù)原[J]. 袁宏翔,李金龍,羅鵬,高曉蓉. 光電工程. 2017(07)
[6]液晶自適應(yīng)光學(xué)在天文學(xué)研究中的應(yīng)用展望[J]. 宣麗,李大禹,劉永剛. 液晶與顯示. 2015(01)
[7]主動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)力促動(dòng)器的設(shè)計(jì)和測(cè)試[J]. 張麗敏,張斌,楊飛,明名. 光學(xué)精密工程. 2012(01)
[8]采用波前測(cè)量圖像恢復(fù)技術(shù)的誤差分析[J]. 趙金宇. 紅外與激光工程. 2011(09)
[9]雙相機(jī)相位差異散斑成像技術(shù)[J]. 王斌,汪宗洋,王建立,趙金宇,吳元昊,張世學(xué),董磊,文明. 光學(xué)精密工程. 2011(06)
[10]相位差異散斑法圖像復(fù)原技術(shù)[J]. 王建立,汪宗洋,王斌,吳元昊,趙金宇,李宏壯,董磊,張世學(xué). 光學(xué)精密工程. 2011(05)
博士論文
[1]基于相位差法的高分辨率液晶自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)研究[D]. 徐梓浩.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2018
[2]基于泰勒展開的相位差波前檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 張東.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2018
[3]相位差算法的并行化分析與實(shí)現(xiàn)[D]. 張全.電子科技大學(xué) 2015
[4]相位差波前探測(cè)技術(shù)及其在拼接鏡共相檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 羅群.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[5]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
[6]基于相位差異的地基望遠(yuǎn)鏡圖像恢復(fù)算法與GPU高速實(shí)現(xiàn)[D]. 張楠.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) 2012
碩士論文
[1]基于相位差異法的圖像復(fù)原技術(shù)研究[D]. 汪宗洋.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) 2010
本文編號(hào):3580062
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