基于倾斜探测的拼接望远镜主动控制研究

发布时间：2020-03-24 09:22

【摘要】：8米环形拼接太阳望远镜是CGST计划中的重要方案,在主动控制中,由于环形拼接形式的特殊性,需要附加高精度子镜倾斜探测才能实现主动光学的闭环控制。光学测量手段具备高精度探测的潜力,但是光学探测对环境很敏感,大气湍流引起的波前畸变是光学倾斜探测最重要的误差源,为此,通过数值模拟研究了大气湍流扰动对子镜边缘倾斜探测精度的影响,并给出了在存在大气湍流下其理论的探测精度。在围绕8m RST主动光学关键技术研究的拼接镜面主动光学实验平台中,为了实现其主动光学的闭环控制,在子镜边缘探测的基础上,搭建了Shack-Hartmann波前探测器用于子镜倾斜的实时探测。为此,利用泰曼-格林型的4D干涉仪和子镜上安装的边缘传感器对子镜边缘的Shack-Hartmann倾斜测量系统进行了交叉定标,对其测量精度进行了定量评估;在此基础上,我们对包括边缘传感器和倾斜传感器的拼接镜面实验系统主动控制模型进行了测量和定标,最终结合子镜边缘探测和子镜边缘倾斜探测实现了拼接镜面主动控制闭环实验,并分析了不同采样频率对主动闭环控制实验结果的影响,为后续8m RST高精度倾斜测量技术、闭环控制技术的研制和实现提供参考。
【图文】：

时空,望远镜,频率,六边形

图 1.1 地基望远镜波前像差的时空频率镜面主动光学技术的望远镜有：美国的 10 米的 Keck 望obby-Easter Telescope）望远镜；西班牙 10 米的 GTC（Gran 远镜；中国 4 米的 LAMOST 望远镜，它采用 24 块六边形薄正镜。由于 Keck 望远镜的成功，，科学家们计划建造下一代例如美国的三十米望远镜 TMT（Thirty Meter Telescope）边形子镜拼接为 30 米的主镜；欧洲极大望远镜 E-ELT（rge Telescope），计划使用 798 块六边形子镜拼接成 39.3 米物理研究对高空间分辨率、高时间分辨率的观测需求，地基在不断的增大，因而中国科学院云南天文台提出了中国巨e Giant Solar Telescope, CGST）的计划[11]，8 m 环形太阳望远

概念设计,共相

图1.2 8米CGST概念设计图拼接的望远镜还是环形拼接的望远镜本质上都是拼进行主动控制。拼接望远镜主动控制系统存在两种的像非相干叠加，这时望远镜的主镜相当于一个镜的分辨率；子镜共相，即各子镜的复振幅进行极限成像的条件，这时候望远镜的分辨率由整个了拼接镜面的共相过程，共相是以共焦为基础，首先通过控制子镜的倾斜，将它们的像在焦面上望实现的望远镜角分辨率的相等，即对准；接着，通过促动器使它们的焦面重合，使得子镜像叠共相精度的要求斯特里尔比有关，在拼接镜面主要在可见光波段实现 0.9 以上的斯特里尔比，其
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院云南天文台)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：P111.41

【参考文献】