本文關鍵詞：基于液晶空間光調(diào)制器的膜基反射鏡波前像差校正研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：以柔性聚合物薄膜為基坯的膜基反射鏡屬于一種新概念空間超輕反射鏡。與采用傳統(tǒng)材料的反射鏡相比,具有重量輕、可折疊展開、成本低等特點,因此在空間科學研究領域受到了廣泛關注。由于柔性膜基反射鏡的面形易偏離設計面形,會給光學系統(tǒng)引入波像差,為此本文研究利用液晶空間光調(diào)制器(LCSLM)校正膜基反射鏡波前像差。本文首先介紹了膜基反射鏡的研究背景、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及LCSLM用于波前像差校正的研究進展。然后詳細闡述了液晶的電光特性,采用瓊斯矩陣法分析了入射光波在液晶中的傳播過程;以液晶連續(xù)彈性體理論為依據(jù),采用差分迭代法對液晶在不同外加電壓下的指向矢分布進行數(shù)值計算,并在MATLAB環(huán)境下進行仿真,模擬液晶器件的電光特性;從理論上推導出LCSLM在電控雙折射效應下的相位調(diào)制量大小,表明了通過控制外電壓LCSLM可實現(xiàn)對入射光波相位的調(diào)制。在理論分析的基礎上,以德國HOLOEYE公司的LC2012型透射式液晶空間光調(diào)制器為核心器件,根據(jù)泰曼格林干涉原理,構建了LCSLM相位調(diào)制特性測試系統(tǒng)。采用條紋移動法對所采集的干涉圖樣進行處理,計算得出LC2012相位調(diào)制量與灰度值的關系曲線;并利用ZYGO干涉儀分析了LC2012相位調(diào)制特性,與上述測試結(jié)果基本相符,驗證了所搭建測試系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)處理方法的正確性。為將該器件用于膜基反射鏡波前像差校正奠定了基礎。隨后,根據(jù)膜基反射鏡的光學特性以及對其波前檢測、波前像差校正原理的分析,分別采用Hartmann-Shack波前傳感器和LCSLM探測和校正反射鏡的波前像差,設計并搭建了膜基反射鏡波前像差校正系統(tǒng)。為了驗證理論的正確性和實驗系統(tǒng)的可行性,首先對口徑70 mm的有像差玻璃基底平面反射鏡進行了波前像差校正實驗,PV值和RMS值分別由校正前的0.662λ和0.135λ下降至0.315λ和0.051λ,反射鏡波前質(zhì)量得到了改善。最后,初步實現(xiàn)了膜基反射鏡的波前像差校正,對口徑為200 mm膜基平面反射鏡中心Φ25 mm的區(qū)域進行波前像差校正,校正前的PV值和RMS值分別為1.328λ、0.261λ,校正后分別為1.037λ、0.193λ,并對實驗結(jié)果進行了分析與討論。本文工作為進一步開展膜基反射鏡的波前像差校正研究提供了理論和技術基礎。
【關鍵詞】：膜基反射鏡 液晶空間光調(diào)制器 相位調(diào)制特性 波前像差校正
【學位授予單位】：蘇州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TH74
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 膜基反射鏡的研究背景及意義10-12
• 1.2 膜基反射鏡及其像差校正的研究進展12-16
• 1.3 液晶空間光調(diào)制器波前像差校正的研究進展16-18
• 1.4 本文的研究目的和研究內(nèi)容18-20
• 第二章 液晶空間光調(diào)制器空間光調(diào)制器相位調(diào)制特性研究20-35
• 2.1 液晶及液晶電光特性20-28
• 2.1.1 液晶的分類20-21
• 2.1.2 液晶的電光效應21-28
• 2.2 液晶空間光調(diào)制器相位調(diào)制的基本理論28-33
• 2.2.1 液晶連續(xù)彈性體理論28
• 2.2.2 液晶指向矢分布模擬計算28-33
• 2.3 電尋址液晶空間光調(diào)制器33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第三章 液晶空間光調(diào)制器相位調(diào)制特性測試35-45
• 3.1 泰曼格林干涉法35-43
• 3.1.1 測試原理及光路設計35-38
• 3.1.2 測試結(jié)果分析38-43
• 3.2 數(shù)字相移干涉法43-44
• 3.3 本章小結(jié)44-45
• 第四章 膜基反射鏡波前檢測與波前像差校正45-51
• 4.1 膜基反射鏡波前檢測45-48
• 4.1.1 條紋投影法45-46
• 4.1.2 相位差法46
• 4.1.3 哈特曼傳感器法46-48
• 4.2 膜基反射鏡波前像差校正48-50
• 4.2.1 相位共軛原理48-49
• 4.2.2 液晶空間光調(diào)制器反饋控制技術49-50
• 4.3 本章小結(jié)50-51
• 第五章 反射鏡波前像差校正實驗結(jié)果與分析51-58
• 5.1 波前像差校正系統(tǒng)設計51-53
• 5.2 玻璃基底平面反射鏡波前像差校正53-55
• 5.2.1 玻璃基底平面反射鏡波前像差校正系統(tǒng)53-54
• 5.2.2 實驗結(jié)果54-55
• 5.3 膜基平面反射鏡波前像差校正結(jié)果及分析55-56
• 5.4 本章小結(jié)56-58
• 第六章 總結(jié)與展望58-60
• 6.1 總結(jié)58-59
• 6.2 展望59-60
• 參考文獻60-65
• 攻讀學位期間發(fā)表的論文及及科研成果65-66
• 致謝66-67

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 李強;沈忙作;;基于相位差法的波前檢測技術[J];光電工程;2006年11期

2 吳泉英;錢霖;沈為民;;兩種稀疏孔徑系統(tǒng)的成像研究[J];光學精密工程;2006年01期

3 唐敏學;沈為民;;利用激光全息技術校正大口徑光學成像系統(tǒng)像差[J];光學精密工程;2007年09期

4 陳新華;唐敏學;沈為民;余建軍;;薄膜反射鏡的靜電成形[J];紅外與激光工程;2007年02期

5 張庚生;唐敏學;沈為民;余建軍;;膜基反射鏡面形控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J];紅外與激光工程;2010年06期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 張洪鑫;相位型液晶空間光調(diào)制器特性測試方法及波前校正研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2009年

2 石廣豐;空間薄膜反射鏡的多電極控制方法研究[D];中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所）;2010年

3 張鵬;空間薄膜反射鏡成形控制及實驗研究[D];中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所）;2012年

  本文關鍵詞：基于液晶空間光調(diào)制器的膜基反射鏡波前像差校正研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：365271