在望遠(yuǎn)鏡觀測天空中星體的過程中,高空的大氣湍流會讓光波傳輸過程中的空氣折射率劇烈變化,造成成像模糊化,嚴(yán)重影響觀測結(jié)果。自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)是現(xiàn)階段克服大氣湍流影響的最有效手段之一,然而,它的非等暈、視場小等問題使它在擴(kuò)展目標(biāo)清晰化的問題上無能為力,為此研究人員提出了多層共軛自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)（MCAO）來解決上述問題。但由于MCAO所能探測的視場過小,從原理上看,最大視場被單個微透鏡的尺寸大小所限制,這讓它在實(shí)際應(yīng)用中很難推廣。光場相機(jī)作為一種新型的波前傳感器,其特殊的光學(xué)結(jié)構(gòu)使它具備天然的大視場波前探測特性,可以通過一次曝光獲得多個視線方向的波前畸變信息,最大視場由微透鏡陣列的尺寸大小所決定,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于MCAO,在大視場波前探測領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。本文對光場相機(jī)波前傳感器的大視場波前探測能力進(jìn)行了深入的理論研究,并在實(shí)驗(yàn)中得到了驗(yàn)證。主要工作內(nèi)容如下所述:一、基于自適應(yīng)技術(shù)中波前探測領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀,提出了現(xiàn)階段傳統(tǒng)波前探測領(lǐng)域中存在的挑戰(zhàn)和局限。介紹了光場相機(jī)作為一種新型的波前傳感器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,它通過單次曝光能夠得到多個視場方向的波前畸變信息,這一優(yōu)勢充分表明了光場相機(jī)波前傳感器在大... 

【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)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖[2]

第1章緒論3的提高系統(tǒng)的成像質(zhì)量，隨著美國軍方對這一技術(shù)的公開，讓更多的研究學(xué)者看到了此技術(shù)的巨大應(yīng)用空間，于是大家紛紛也參與到這一項(xiàng)研究中來，使自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)得到了更快的發(fā)展。期間，最具有代表性的是應(yīng)用在大型地基天文望遠(yuǎn)鏡的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)，并最終實(shí)現(xiàn)了不錯的波前校正效果，成像效果如圖1.2所示[6]。到了20世紀(jì)九十年代，自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)一步在10米量級上的Keck系列的天文望遠(yuǎn)鏡的成功應(yīng)用[7-8],使自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)得到了快速的發(fā)展。圖1.2Come-on自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)的校正效果示意圖[6]Figure1.2SchematicdiagramofthecorrectioneffectofCome-onadaptiveopticalsystem[6]在自適應(yīng)光學(xué)技術(shù)得到學(xué)術(shù)界一致的認(rèn)可后，更多的研究學(xué)者加入到其中，更多的望遠(yuǎn)鏡都陸續(xù)加上了自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)。例如美國、加拿大以及英國一起合作建成的8米Gemini望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)[9-10]，歐洲南方天文臺的8.2米VLT望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)(VeryLargeTelescope)[11-12]，21米的GMT望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)(GiantMagellanTelescope)[14]，30mTMT望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)(ThirtyMeterTelescope)[15]以及42mE-ELT超大口徑望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)(EuropeanExtremelyLargeTelescope)[16]。部分波前畸變校正效果示意圖如圖1.3所示。

基于光場分割的大視場波前測量技術(shù)研究4圖1.3部分天文望遠(yuǎn)鏡中自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)波前畸變校正效果示意圖(a)Keck望遠(yuǎn)鏡對海王星的成像[8]；(b)Gemini望遠(yuǎn)鏡對HydraA星系的成像[10]；(c)VLT望遠(yuǎn)鏡對Cepheid星系的成像[12]；(d)TMT望遠(yuǎn)鏡仿真成像[15]Figure1.3Schematicdiagramofwavefrontdistortioncorrectioneffectofadaptiveopticalsysteminsomeastronomicaltelescopes(a)KecktelescopeimagingofNeptune[8];(b)GeminitelescopeimagingofHydraAgalaxy[10];ImagingoftheCepheidgalaxy[12];(d)SimulationimagingoftheTMTtelescope[15]

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]基于光場測量的成像技術(shù)研究[D]. 劉欣城.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所) 2019
[2]光場層析大氣復(fù)原技術(shù)研究[D]. 李程.重慶大學(xué) 2018
[3]自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中圖像復(fù)原技術(shù)及應(yīng)用[D]. 曾明.南京航空航天大學(xué) 2013
[4]基于擴(kuò)展目標(biāo)的大視場波前畸變探測研究[D]. 呂洋.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2013



本文編號：3336158