共轴式大口径多光谱通道波前测量系统的研究

发布时间：2022-10-21 11:57

　　随着光学加工工艺的发展,大口径光学元件制造技术有了巨大的进步,大口径光学系统在军事、航天和天文观测领域有直接的应用,在大口径光学系统的装调和检测过程中,大口径波前测量技术得到了广泛的关注。本文设计了一种共轴式大口径多光谱通道波前测量系统,主要由前置RC缩束系统和波前传感器组成,给出了光学系统的设计参数,描述了系统中光学元件的参数选择,运用Zemax软件完成了光学系统的建模和仿真。0°视场PV值为0.009λ（RMS,λ=532.8nm）,RMS 值为 0.003λ（RMS,λ=532.8nm）;0.05°视场PV值为0.019λ（RMS,λ=532.8nm）,RMS值为0.005λ（RMS,λ=532.8nm）。完成了机械系统的方案设计和光机热集成分析,运用Patran/Nastran有限元软件进行了波前测量系统的热分析,使用Zernike多项式进行了主次镜面形数据拟合,运用Zemax软件对波像差进行了分析,在-10℃～50℃的温度变化范围内,波前测量系统的 RMS 小于 0.04λ（RMS,λ=532.8nm）。介绍了共轴式大口径多光谱通道波前测量系统主次镜的加工方法,采取Offne... 

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究的目的及意义
    1.2 波前测量技术发展现状
        1.2.1 点衍射干涉波前测量技术
        1.2.2 夏克·哈特曼波前测量技术
        1.2.3 剪切干涉波前测量技术
    1.3 大口径多光谱通道波前测量技术
        1.3.1 大口径波前测量技术
        1.3.2 多光谱通道波前测量技术
    1.4 论文的主要研究内容及章节安排
第二章 光学系统设计与仿真
    2.1 共轴式大口径多光谱通道波前测量系统技术要求
    2.2 前置缩束系统初始结构选择与设计
        2.2.1 共孔径成像系统
        2.2.2 折射式和反射式光学系统
        2.2.3 光学系统近轴参数计算
    2.3 焦面附件系统的选择与设计
        2.3.1 调光组件设计
        2.3.2 分束镜组设计
        2.3.3 离轴抛物面反射镜组设计
        2.3.4 波前传感器组选择
    2.4 波前测量系统仿真
    2.5 本章小结
第三章 光机结构设计与热集成分析
    3.1 系统总体结构设计
    3.2 有限元分析方法介绍
    3.3 光机热集成分析
    3.4 本章小节
第四章 系统装调与稳定性测试
    4.1 主次镜加工
    4.2 主次镜面形检测
        4.2.1 主镜面形检测
        4.2.2 次镜面形检测
    4.3 波前测量系统装调
        4.3.1 装调理论分析
        4.3.2 波前测量系统装调
    4.4 稳定性测试
    4.5 本章小结
第五章 环形孔径Zernike多项式拟合与波前分析
    5.1 Zernike多项式理论
    5.2 环形孔径Zernike多项式拟合
    5.3 环形孔径波前测量数据分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 论文的研究工作总结
    6.2 论文的创新点
    6.3 研究展望
参考文献
致谢
攻读学位期间的学术成果
附件


【参考文献】：
期刊论文
[1]光学加工过程中高次非球面的三坐标测量数据处理[J]. 李昂,王永刚,邬志强,张继友.  中国光学. 2020(02)
[2]美国机载激光武器研究进展[J]. 张亦卓.  航空制造技术. 2019(07)
[3]透射式红外光学系统光机热集成分析方法的研究[J]. 韩旭,张健,高天元,张润泽.  红外技术. 2018(12)
[4]地平式离轴扩束光学系统装调技术[J]. 赵奇,胡明勇,李明杰,封志伟,范二荣.  应用光学. 2018(04)
[5]Ф1300mm非球面反射镜的加工与检测[J]. 王聪,陈思羽,吕天斌,郭文.  光学技术. 2018(02)
[6]大口径光学元件瞬态波前检测[J]. 孟诗,陈磊,朱文华,孙沁园,张瑞.  光电工程. 2018(01)
[7]双DMD红外双波段场景模拟器光机结构设计[J]. 潘越,徐熙平,乔杨.  仪器仪表学报. 2017(12)
[8]基于有限元法的主镜轻量化结构设计及性能分析[J]. 谢杰,潘风明,刘近超,曹浩.  光电子技术. 2017(03)
[9]点衍射干涉检测技术[J]. 李瑶,杨甬英,王晨,陈元恺,陈晓钰.  中国光学. 2017(04)
[10]基于五棱镜扫描法的波前系统研究[J]. 刘齐卉芝,何勇.  光学仪器. 2017(02)

硕士论文
[1]双波段自适应光学系统设计[D]. 许黄蓉.西安工业大学 2017
[2]平面拼接干涉仪的子孔径扫描定位系统[D]. 吴峥瑜.南京理工大学 2012
[3]大功率激光波前测量系统设计[D]. 相里微.西安电子科技大学 2012



本文编号：3695591