基于自適應光學技術的相位差法波前測量關鍵技術研究
發(fā)布時間:2022-01-10 04:36
隨著現(xiàn)代光學技術的發(fā)展以及復雜觀測任務的增加,天文望遠鏡、空間望遠鏡等大型光學觀測系統(tǒng)對主鏡在口徑、面形精度等方面提出了嚴格的要求,給望遠鏡的設計與加工檢測帶來了巨大的挑戰(zhàn)。現(xiàn)有的主鏡檢測方法通常為隨面形加工精度提升更換不同檢測儀器的分段式檢測方法,通常包括輪廓儀檢測、紅外干涉儀檢測和可見光干涉儀檢測等,不僅需要更換檢測設備,而且工裝調(diào)試復雜,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量技術,其基于測量像面上光強分布通過算法恢復出待測波前,具有結構簡單、對器件無特殊要求以及對點目標和擴展目標均適用等特點,并且可用于拼接型望遠鏡的共相誤差檢測,具有作用于鏡面面形檢測的潛在應用價值。傳統(tǒng)相位差法采集焦面與離焦面光強進行相位恢復,只能進行單次測量,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。引入自適應光學的相位差法可以實現(xiàn)多通道約束,提高單次測量的尋優(yōu)效率,并且將待測波前看作需要校正的像差,在校正-測量的迭代中使待測波前逐漸接近平面波,提高遠場圖像信噪比,使測量精度得到進一步提升,在迭代結果穩(wěn)定時即可得到高精度的波前...
【文章來源】:中國科學院大學(中國科學院光電技術研究所)四川省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
伽利略發(fā)明的第一架天文望遠鏡
2地基大型望遠鏡的發(fā)展從20世紀90年代進入以8-10米口徑為主導的大望遠鏡觀測時代,凱克望遠鏡(KeckⅠ&Ⅱ)[4]主鏡口徑達10米,由36片口徑為1.8米的六邊形子鏡組成。甚大望遠鏡(VLT)[5]由可獨立工作的四臺口徑8.2米的望遠鏡組成,是目前最大口徑單鏡面望遠鏡。圖1.2歐洲南方天文臺甚大望遠鏡Figure1.2TheVeryLargeTelescopeofESO近年來歐美等國都在建造更強大的大口徑地基光電望遠鏡,從而爭奪空間觀測和監(jiān)視的主動權,包括仍在建造中的三十米望遠鏡(TMT)[6]、歐洲極大望遠鏡(E-ELT)[7]等。圖1.3大口徑望遠鏡主鏡示意圖Figure1.3Themainmirroroflargeopticaltelescopes我國的大口徑望遠鏡的發(fā)展相比歐美發(fā)達國家起步較晚,與國際先進技術水平差距較大。1989年投入使用的興隆觀測站2.16米望遠鏡是我國首臺口徑超過兩米的望遠鏡,此后于2007年云南天文臺2.4米望遠鏡[8]建成。目前我國最大地基望遠鏡LAMOST[9]于2009年通過驗收,LAMOST直徑6米的主鏡由37個六
2地基大型望遠鏡的發(fā)展從20世紀90年代進入以8-10米口徑為主導的大望遠鏡觀測時代,凱克望遠鏡(KeckⅠ&Ⅱ)[4]主鏡口徑達10米,由36片口徑為1.8米的六邊形子鏡組成。甚大望遠鏡(VLT)[5]由可獨立工作的四臺口徑8.2米的望遠鏡組成,是目前最大口徑單鏡面望遠鏡。圖1.2歐洲南方天文臺甚大望遠鏡Figure1.2TheVeryLargeTelescopeofESO近年來歐美等國都在建造更強大的大口徑地基光電望遠鏡,從而爭奪空間觀測和監(jiān)視的主動權,包括仍在建造中的三十米望遠鏡(TMT)[6]、歐洲極大望遠鏡(E-ELT)[7]等。圖1.3大口徑望遠鏡主鏡示意圖Figure1.3Themainmirroroflargeopticaltelescopes我國的大口徑望遠鏡的發(fā)展相比歐美發(fā)達國家起步較晚,與國際先進技術水平差距較大。1989年投入使用的興隆觀測站2.16米望遠鏡是我國首臺口徑超過兩米的望遠鏡,此后于2007年云南天文臺2.4米望遠鏡[8]建成。目前我國最大地基望遠鏡LAMOST[9]于2009年通過驗收,LAMOST直徑6米的主鏡由37個六
【參考文獻】:
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]相位解包裹技術及應用研究進展[J]. 王永紅,陳維杰,鐘詩民,趙琪涵,孫方圓,閆佩正. 測控技術. 2018(12)
[3]自適應光學圖像事后重建技術研究進展[J]. 鮑華,饒長輝,田雨,鐘立波,陳浩,龍瀟. 光電工程. 2018(03)
[4]數(shù)字散斑干涉術和時空三維相位解包裹用于非連續(xù)表面動態(tài)變形測量(英文)[J]. 吳思進,楊靖,潘思陽,李偉仙,楊連祥. 光子學報. 2018(02)
[5]基于PMP的鋼軌三維形貌在線測量模糊條紋復原[J]. 袁宏翔,李金龍,羅鵬,高曉蓉. 光電工程. 2017(07)
[6]液晶自適應光學在天文學研究中的應用展望[J]. 宣麗,李大禹,劉永剛. 液晶與顯示. 2015(01)
[7]主動光學系統(tǒng)力促動器的設計和測試[J]. 張麗敏,張斌,楊飛,明名. 光學精密工程. 2012(01)
[8]采用波前測量圖像恢復技術的誤差分析[J]. 趙金宇. 紅外與激光工程. 2011(09)
[9]雙相機相位差異散斑成像技術[J]. 王斌,汪宗洋,王建立,趙金宇,吳元昊,張世學,董磊,文明. 光學精密工程. 2011(06)
[10]相位差異散斑法圖像復原技術[J]. 王建立,汪宗洋,王斌,吳元昊,趙金宇,李宏壯,董磊,張世學. 光學精密工程. 2011(05)
博士論文
[1]基于相位差法的高分辨率液晶自適應光學技術研究[D]. 徐梓浩.中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所) 2018
[2]基于泰勒展開的相位差波前檢測技術研究[D]. 張東.中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所) 2018
[3]相位差算法的并行化分析與實現(xiàn)[D]. 張全.電子科技大學 2015
[4]相位差波前探測技術及其在拼接鏡共相檢測中的應用研究[D]. 羅群.國防科學技術大學 2012
[5]波前曲率傳感器特性與重構算法研究[D]. 黃盛煬.國防科學技術大學 2012
[6]基于相位差異的地基望遠鏡圖像恢復算法與GPU高速實現(xiàn)[D]. 張楠.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2012
碩士論文
[1]基于相位差異法的圖像復原技術研究[D]. 汪宗洋.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2010
本文編號:3580062
【文章來源】:中國科學院大學(中國科學院光電技術研究所)四川省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
伽利略發(fā)明的第一架天文望遠鏡
2地基大型望遠鏡的發(fā)展從20世紀90年代進入以8-10米口徑為主導的大望遠鏡觀測時代,凱克望遠鏡(KeckⅠ&Ⅱ)[4]主鏡口徑達10米,由36片口徑為1.8米的六邊形子鏡組成。甚大望遠鏡(VLT)[5]由可獨立工作的四臺口徑8.2米的望遠鏡組成,是目前最大口徑單鏡面望遠鏡。圖1.2歐洲南方天文臺甚大望遠鏡Figure1.2TheVeryLargeTelescopeofESO近年來歐美等國都在建造更強大的大口徑地基光電望遠鏡,從而爭奪空間觀測和監(jiān)視的主動權,包括仍在建造中的三十米望遠鏡(TMT)[6]、歐洲極大望遠鏡(E-ELT)[7]等。圖1.3大口徑望遠鏡主鏡示意圖Figure1.3Themainmirroroflargeopticaltelescopes我國的大口徑望遠鏡的發(fā)展相比歐美發(fā)達國家起步較晚,與國際先進技術水平差距較大。1989年投入使用的興隆觀測站2.16米望遠鏡是我國首臺口徑超過兩米的望遠鏡,此后于2007年云南天文臺2.4米望遠鏡[8]建成。目前我國最大地基望遠鏡LAMOST[9]于2009年通過驗收,LAMOST直徑6米的主鏡由37個六
2地基大型望遠鏡的發(fā)展從20世紀90年代進入以8-10米口徑為主導的大望遠鏡觀測時代,凱克望遠鏡(KeckⅠ&Ⅱ)[4]主鏡口徑達10米,由36片口徑為1.8米的六邊形子鏡組成。甚大望遠鏡(VLT)[5]由可獨立工作的四臺口徑8.2米的望遠鏡組成,是目前最大口徑單鏡面望遠鏡。圖1.2歐洲南方天文臺甚大望遠鏡Figure1.2TheVeryLargeTelescopeofESO近年來歐美等國都在建造更強大的大口徑地基光電望遠鏡,從而爭奪空間觀測和監(jiān)視的主動權,包括仍在建造中的三十米望遠鏡(TMT)[6]、歐洲極大望遠鏡(E-ELT)[7]等。圖1.3大口徑望遠鏡主鏡示意圖Figure1.3Themainmirroroflargeopticaltelescopes我國的大口徑望遠鏡的發(fā)展相比歐美發(fā)達國家起步較晚,與國際先進技術水平差距較大。1989年投入使用的興隆觀測站2.16米望遠鏡是我國首臺口徑超過兩米的望遠鏡,此后于2007年云南天文臺2.4米望遠鏡[8]建成。目前我國最大地基望遠鏡LAMOST[9]于2009年通過驗收,LAMOST直徑6米的主鏡由37個六
【參考文獻】:
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]相位解包裹技術及應用研究進展[J]. 王永紅,陳維杰,鐘詩民,趙琪涵,孫方圓,閆佩正. 測控技術. 2018(12)
[3]自適應光學圖像事后重建技術研究進展[J]. 鮑華,饒長輝,田雨,鐘立波,陳浩,龍瀟. 光電工程. 2018(03)
[4]數(shù)字散斑干涉術和時空三維相位解包裹用于非連續(xù)表面動態(tài)變形測量(英文)[J]. 吳思進,楊靖,潘思陽,李偉仙,楊連祥. 光子學報. 2018(02)
[5]基于PMP的鋼軌三維形貌在線測量模糊條紋復原[J]. 袁宏翔,李金龍,羅鵬,高曉蓉. 光電工程. 2017(07)
[6]液晶自適應光學在天文學研究中的應用展望[J]. 宣麗,李大禹,劉永剛. 液晶與顯示. 2015(01)
[7]主動光學系統(tǒng)力促動器的設計和測試[J]. 張麗敏,張斌,楊飛,明名. 光學精密工程. 2012(01)
[8]采用波前測量圖像恢復技術的誤差分析[J]. 趙金宇. 紅外與激光工程. 2011(09)
[9]雙相機相位差異散斑成像技術[J]. 王斌,汪宗洋,王建立,趙金宇,吳元昊,張世學,董磊,文明. 光學精密工程. 2011(06)
[10]相位差異散斑法圖像復原技術[J]. 王建立,汪宗洋,王斌,吳元昊,趙金宇,李宏壯,董磊,張世學. 光學精密工程. 2011(05)
博士論文
[1]基于相位差法的高分辨率液晶自適應光學技術研究[D]. 徐梓浩.中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所) 2018
[2]基于泰勒展開的相位差波前檢測技術研究[D]. 張東.中國科學院大學(中國科學院長春光學精密機械與物理研究所) 2018
[3]相位差算法的并行化分析與實現(xiàn)[D]. 張全.電子科技大學 2015
[4]相位差波前探測技術及其在拼接鏡共相檢測中的應用研究[D]. 羅群.國防科學技術大學 2012
[5]波前曲率傳感器特性與重構算法研究[D]. 黃盛煬.國防科學技術大學 2012
[6]基于相位差異的地基望遠鏡圖像恢復算法與GPU高速實現(xiàn)[D]. 張楠.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2012
碩士論文
[1]基于相位差異法的圖像復原技術研究[D]. 汪宗洋.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2010
本文編號:3580062
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