發(fā)布時(shí)間：2017-07-30 02:21

  本文關(guān)鍵詞：天文望遠(yuǎn)鏡主鏡頂點(diǎn)曲率半徑與二次常數(shù)測(cè)量技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 非球面 頂點(diǎn)曲率半徑 二次常數(shù) 陰影法 干涉法

【摘要】：天文望遠(yuǎn)鏡主鏡在制造的過程中由兩個(gè)重要參數(shù)完全決定鏡面形狀,頂點(diǎn)曲率半徑和二次常數(shù),頂點(diǎn)曲率半徑的測(cè)量誤差影響主鏡焦點(diǎn)的位置,二次常數(shù)的測(cè)量誤差影響主鏡成像時(shí)的球差。隨著現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)的發(fā)展,對(duì)鏡面成像質(zhì)量的要求越來越高,因此主鏡的頂點(diǎn)曲率半徑和二次常數(shù)的準(zhǔn)確測(cè)量對(duì)鏡面的成像質(zhì)量有著重大意義。本文分別從陰影環(huán)帶半徑計(jì)算和干涉法提取零相位點(diǎn)兩種方法來計(jì)算主鏡的頂點(diǎn)曲率半徑和二次常數(shù),主要包含以下幾個(gè)方面的研究內(nèi)容:1、介紹了細(xì)絲陰影法測(cè)量的基本原理,對(duì)求解天文望遠(yuǎn)鏡主鏡參數(shù)的公式進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo),提出用奇異值分解方法求解望遠(yuǎn)鏡主鏡的參數(shù),克服由于方程微小誤差引起的求解病態(tài)性,并通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室1.8米口徑的天文望遠(yuǎn)鏡主鏡的算法精度仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證算法的正確性。接著在對(duì)測(cè)量陰影環(huán)帶半徑時(shí)提出用陰影環(huán)帶內(nèi)外環(huán)半徑的平均值作為該陰影環(huán)帶的半徑,通過仿真說明這種方法的正確性,并解釋了這種方法造成誤差的原因。2、通過建立zemax與matlab之間的數(shù)據(jù)通信,提取陰影環(huán)帶的像素半徑仿真求解天文望遠(yuǎn)鏡的頂點(diǎn)曲率半徑和二次常數(shù),從仿真結(jié)果上分析了求解誤差的來源。提出通過提高像素分辨率來提高計(jì)算的準(zhǔn)確性,并仿真驗(yàn)證了這一點(diǎn)。提出測(cè)量非球面鏡頂點(diǎn)曲率半徑的新方法,從原理和測(cè)量方法說明這種方法的可行性,并對(duì)口徑為140mm,頂點(diǎn)曲率半徑為573.788mm的拋物面鏡進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),分析了誤差,說明這種方法的正確性。3、根據(jù)像素求解陰影環(huán)帶半徑的缺點(diǎn),提出通過干涉法提取干涉環(huán)帶的零相位點(diǎn),由零相位點(diǎn)的像素半徑計(jì)算對(duì)應(yīng)鏡面的實(shí)際半徑,從而求出天文望遠(yuǎn)鏡的頂點(diǎn)曲率半徑和二次常數(shù)。接著對(duì)這種方法進(jìn)行了仿真,從仿真結(jié)果上看,這種方法比陰影環(huán)帶提取內(nèi)外環(huán)像素半徑的平均值法更為精確。
【關(guān)鍵詞】：非球面 頂點(diǎn)曲率半徑 二次常數(shù) 陰影法 干涉法
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(光電技術(shù)研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH751
【目錄】：

• 致謝4-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 第一章 緒論10-28
• 1.1 引言10-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-25
• 1.2.1 無像差點(diǎn)法13-15
• 1.2.2 細(xì)絲檢測(cè)法15-17
• 1.2.3 五棱鏡掃描測(cè)試法17-19
• 1.2.4 坐標(biāo)測(cè)量法19-21
• 1.2.5 激光跟蹤儀法21-22
• 1.2.6 補(bǔ)償器檢測(cè)法22-25
• 1.3 天文望遠(yuǎn)鏡參數(shù)測(cè)量方法總結(jié)及選題依據(jù)25-26
• 1.4 論文主要研究內(nèi)容26-28
• 第二章 細(xì)絲陰影測(cè)量28-40
• 2.1 細(xì)絲陰影測(cè)量法簡介28
• 2.2 細(xì)絲陰影測(cè)量法原理28-31
• 2.3 二次常數(shù)擬合求解方法31-34
• 2.3.1 奇異值求解算法31-32
• 2.3.2 算法精度仿真實(shí)驗(yàn)32-34
• 2.4 陰影環(huán)帶半徑位置的確定34-37
• 2.5 測(cè)量方案設(shè)計(jì)37-38
• 2.6 本章小結(jié)38-40
• 第三章 細(xì)絲陰影計(jì)算仿真和實(shí)驗(yàn)40-57
• 3.1 仿真模型概述40-41
• 3.2 仿真求解模型建立41-43
• 3.2.1 建立zemax仿真模型41-42
• 3.2.2 建立zemax與matlab之間的數(shù)據(jù)通信42-43
• 3.3 zemax仿真與matlab實(shí)現(xiàn)通信求解43-44
• 3.4 誤差分析44-49
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)實(shí)際操作難點(diǎn)說明44-45
• 3.4.2 離軸誤差分析45-46
• 3.4.3 頂點(diǎn)曲率半徑和二次常數(shù)誤差公式推導(dǎo)46-49
• 3.5 頂點(diǎn)曲率半徑測(cè)量實(shí)驗(yàn)49-55
• 3.5.1 測(cè)量原理49-50
• 3.5.2 測(cè)量方式50-52
• 3.5.3 實(shí)驗(yàn)及誤差分析52-55
• 3.6 本章小結(jié)55-57
• 第四章 干涉法測(cè)量57-71
• 4.1 干涉法測(cè)量原理57-65
• 4.1.1 激光干涉掃描得到匹配環(huán)帶57-59
• 4.1.2 Zernike擬合曲面59-61
• 4.1.3 零相位點(diǎn)提取61-64
• 4.1.4 坐標(biāo)值計(jì)算64-65
• 4.2 matlab實(shí)驗(yàn)仿真65-67
• 4.3 實(shí)驗(yàn)及誤差分析67-70
• 4.4 本章小結(jié)70-71
• 第五章 全文總結(jié)及展望71-74
• 5.1 論文取得的主要成果71-72
• 5.2 論文創(chuàng)新點(diǎn)72-73
• 5.3 研究展望73-74
• 參考文獻(xiàn)74-77
• 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77

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：592136