大口径望远镜的像差检测技术研究
发布时间：2021-04-21 16:05
地基大口径望远镜在观测的过程中,成像质量会受到镜面失调误差的影响。镜面失调误差会导致望远镜的成像质量下降、观测精度降低,使望远镜无法达到技术指标,无法准确的观测天体和空间碎片。因此,需要采用像差检测技术对望远镜的像差进行检测,并通过像差校正方法来减小镜面失调量,使望远镜处于最佳的工作状态。本文的研究对象是2.5米口径、3°视场的主焦望远镜,希望能采用一种无需额外添加光学元件的像差检测方法,通过相应的校正方法校正光学元件的失调误差。具体工作如下:1.研究了分裂式曲率传感器的像差检测方法。由于望远镜内部具有空间限制,无法在光学系统内部添加额外的光学元件。因此需要添加分光元件的传统曲率传感器方法不再适用。对曲率传感器方法进行改进,采用分裂式曲率传感器的方法,可以在仅使用拼接CCD的条件下进行检测。解决了大口径望远镜内部空间限制的问题。2.设计了300mm口径,0.6°视场的卡塞格林系统,用于验证像差校正方法能否适用于不同种类的光学系统。3.研究了两步式灵敏度矩阵法的像差校正方法。传统的灵敏度矩阵法精度较低,通过改进灵敏度函数的计算方法、泽尼克系数的选用原则和校正次数,提高了校正精度,并用两步...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所)四川省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题的背景及意义
1.2 望远镜的发展
1.3 国内外本学科领域的发展现状和趋势
1.3.1 基于平面镜的自准直检测方法
1.3.2 基于五棱镜的检测方法
1.3.3 哈特曼传感器检测方法
1.3.4 曲率传感器检测方法
1.3.5 剪切干涉仪检测方法
1.3.6 四棱锥传感器检测方法
1.3.7 模式波前传感器检测方法
1.3.8 基于离焦光斑的检测方法
1.4 像差校正技术
1.5 本文的主要研究内容
第2章 曲率传感器与像差原理
2.1 曲率传感器的基本原理
2.2 像差原理
2.2.1 球差
2.2.2 彗差
2.2.3 像散
2.2.4 场曲
2.2.5 畸变
2.3 泽尼克多项式
2.4 本章小结
第3章 曲率传感器像差检测
3.1 曲率传感器的应用
3.2 2.5米望远镜及其检测方法
3.3 分裂式曲率传感器像差检测
3.4 本章小结
第4章 卡塞格林仿真模型设计
4.1 卡塞格林系统的相关参数计算
4.2 卡塞格林系统的性能优化方法
4.3 卡塞格林系统
4.4 本章小结
第5章 两步式灵敏度矩阵法像差校正
5.1 两步式灵敏度矩阵法原理
5.1.1 传统的灵敏度矩阵法
5.1.2 两步式灵敏度矩阵法
5.2 仿真分析
5.3 2.5米望远镜检测与校正仿真
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]波前曲率传感器的实时波前重构方法[J]. 李小阳,陈波,张湧涛,杨旭,孙天齐. 激光杂志. 2017(01)
[2]基于电子自准直仪的大口径准直波前检测系统[J]. 徐建程,陈曌,侯园园. 浙江师范大学学报(自然科学版). 2016(01)
[3]改进的灵敏度矩阵法在离轴望远镜装调中的应用[J]. 顾志远,颜昌翔,李晓冰,胡春晖,王洋. 光学精密工程. 2015(09)
[4]卡塞格林系统光学装调技术研究[J]. 张向明,姜峰,孔龙阳,李玉喜,刘奕辰,张锦亮,赵红军,王智超,钟丽萍. 应用光学. 2015(04)
[5]四棱锥波前传感技术数值仿真和重构研究[J]. 张彦夫,王建立,吴元昊,崔博川. 光学技术. 2015(02)
[6]发射望远镜的设计与装调[J]. 孙敬伟,吕天宇,姚丽双,刘杰. 光学精密工程. 2014(02)
[7]大口径望远镜中三镜技术现状及发展趋势[J]. 杨飞,王富国,陈宝刚,张丽敏. 激光与光电子学进展. 2013(05)
[8]地基大口径望远镜系统结构技术综述[J]. 张景旭. 中国光学. 2012(04)
[9]基于离焦星点图的RC式望远镜装调技术[J]. 孙敬伟,陈涛,王建立,张金凯. 光学精密工程. 2011(04)
[10]利用Zernike系数对离轴三反射系统进行计算机辅助装调[J]. 巩盾,田铁印,王红. 光学精密工程. 2010(08)
博士论文
[1]自适应光学棱锥波前传感方法研究[D]. 陈璐.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2017
[2]自适应光学系统倾斜校正技术研究[D]. 王冲冲.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[3]大口径反射式望远镜在线调整技术研究[D]. 周龙峰.中国科学院研究生院(光电技术研究所) 2016
[4]波前曲率传感器特性与重构算法研究[D]. 黄盛炀.国防科学技术大学 2012
[5]大型天文望远镜观测控制系统框架研究[D]. 董健.中国科学技术大学 2011
[6]地基大口径光电成像望远镜装调技术研究[D]. 孙敬伟.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2011
硕士论文
[1]径向剪切干涉波前检测技术研究[D]. 丁世涛.哈尔滨工业大学 2012
[2]径向剪切干涉仪光学系统设计与研究[D]. 姜卓偲.南京理工大学 2011
[3]改进型卡塞格林望远光学系统的优化设计[D]. 袁健男.长春理工大学 2010
[4]基于相位恢复的长焦距光学镜面面形在位检测技术研究[D]. 廖洋.国防科学技术大学 2009
[5]大型光电阵望远镜结构传热分析与设计[D]. 厉建峰.南京理工大学 2007
本文编号：3152064
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所)四川省
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 选题的背景及意义
1.2 望远镜的发展
1.3 国内外本学科领域的发展现状和趋势
1.3.1 基于平面镜的自准直检测方法
1.3.2 基于五棱镜的检测方法
1.3.3 哈特曼传感器检测方法
1.3.4 曲率传感器检测方法
1.3.5 剪切干涉仪检测方法
1.3.6 四棱锥传感器检测方法
1.3.7 模式波前传感器检测方法
1.3.8 基于离焦光斑的检测方法
1.4 像差校正技术
1.5 本文的主要研究内容
第2章 曲率传感器与像差原理
2.1 曲率传感器的基本原理
2.2 像差原理
2.2.1 球差
2.2.2 彗差
2.2.3 像散
2.2.4 场曲
2.2.5 畸变
2.3 泽尼克多项式
2.4 本章小结
第3章 曲率传感器像差检测
3.1 曲率传感器的应用
3.2 2.5米望远镜及其检测方法
3.3 分裂式曲率传感器像差检测
3.4 本章小结
第4章 卡塞格林仿真模型设计
4.1 卡塞格林系统的相关参数计算
4.2 卡塞格林系统的性能优化方法
4.3 卡塞格林系统
4.4 本章小结
第5章 两步式灵敏度矩阵法像差校正
5.1 两步式灵敏度矩阵法原理
5.1.1 传统的灵敏度矩阵法
5.1.2 两步式灵敏度矩阵法
5.2 仿真分析
5.3 2.5米望远镜检测与校正仿真
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]波前曲率传感器的实时波前重构方法[J]. 李小阳,陈波,张湧涛,杨旭,孙天齐. 激光杂志. 2017(01)
[2]基于电子自准直仪的大口径准直波前检测系统[J]. 徐建程,陈曌,侯园园. 浙江师范大学学报(自然科学版). 2016(01)
[3]改进的灵敏度矩阵法在离轴望远镜装调中的应用[J]. 顾志远,颜昌翔,李晓冰,胡春晖,王洋. 光学精密工程. 2015(09)
[4]卡塞格林系统光学装调技术研究[J]. 张向明,姜峰,孔龙阳,李玉喜,刘奕辰,张锦亮,赵红军,王智超,钟丽萍. 应用光学. 2015(04)
[5]四棱锥波前传感技术数值仿真和重构研究[J]. 张彦夫,王建立,吴元昊,崔博川. 光学技术. 2015(02)
[6]发射望远镜的设计与装调[J]. 孙敬伟,吕天宇,姚丽双,刘杰. 光学精密工程. 2014(02)
[7]大口径望远镜中三镜技术现状及发展趋势[J]. 杨飞,王富国,陈宝刚,张丽敏. 激光与光电子学进展. 2013(05)
[8]地基大口径望远镜系统结构技术综述[J]. 张景旭. 中国光学. 2012(04)
[9]基于离焦星点图的RC式望远镜装调技术[J]. 孙敬伟,陈涛,王建立,张金凯. 光学精密工程. 2011(04)
[10]利用Zernike系数对离轴三反射系统进行计算机辅助装调[J]. 巩盾,田铁印,王红. 光学精密工程. 2010(08)
博士论文
[1]自适应光学棱锥波前传感方法研究[D]. 陈璐.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 2017
[2]自适应光学系统倾斜校正技术研究[D]. 王冲冲.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[3]大口径反射式望远镜在线调整技术研究[D]. 周龙峰.中国科学院研究生院(光电技术研究所) 2016
[4]波前曲率传感器特性与重构算法研究[D]. 黄盛炀.国防科学技术大学 2012
[5]大型天文望远镜观测控制系统框架研究[D]. 董健.中国科学技术大学 2011
[6]地基大口径光电成像望远镜装调技术研究[D]. 孙敬伟.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2011
硕士论文
[1]径向剪切干涉波前检测技术研究[D]. 丁世涛.哈尔滨工业大学 2012
[2]径向剪切干涉仪光学系统设计与研究[D]. 姜卓偲.南京理工大学 2011
[3]改进型卡塞格林望远光学系统的优化设计[D]. 袁健男.长春理工大学 2010
[4]基于相位恢复的长焦距光学镜面面形在位检测技术研究[D]. 廖洋.国防科学技术大学 2009
[5]大型光电阵望远镜结构传热分析与设计[D]. 厉建峰.南京理工大学 2007
本文编号：3152064
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