基于扫描哈特曼的大型望远镜像质检测技术研究

发布时间：2024-11-07 21:30

　　望远镜在军事侦察,天文观测等领域发挥着重要作用,为了满足观测的需要望远镜朝着更大口径的方向发展。望远镜口径的增大带来了体积和重量的增大,给望远镜的像质检测工作带来了挑战,传统的像质检测方法已经难以胜任数米口径望远镜的检测。为了解决大口径望远镜像质检测的问题,本文采用扫描哈特曼的检测方法,采用二维扫描机构带动小口径的平行光管遍历望远镜进行采样,利用子孔径斜率信息结合波前重构算法得到望远镜的像差。该方法避免了使用大口径的检测器具,显著降低了检测的难度,能够有效恢复光学系统的低阶像差。目前而言该方法的实际检测性能尚不明确,特别是对不同阶次像差的检测能力的差别,以及不同子孔径分布形式对检测精度的影响。本文对现有的望远镜像质检测方法进行了研究,介绍了传统检测方法的基本检测原理,分析了各自的优点和不足。建立了基于Matlab和Zemax的计算机仿真模型,对扫描哈特曼法的可行性进行了研究,探讨了扫描哈特曼检测技术对不同阶次像差的检测能力。对扫描哈特曼法的关键参数进行了研究,利用计算机模型研究了不同子孔径分布形式下检测精度的差别,研究了不同子孔径大小下检测精度的变化。分析了扫描哈特曼法的主要误差来源,对...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
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第1章 引言
    1.1 课题背景与研究意义
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 常用检测技术介绍
        1.2.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要工作内容
第2章 扫描哈特曼技术理论基础
    2.1 扫描哈特曼技术的检测原理
    2.2 夏克-哈特曼波前传感器
    2.3 波像差与子孔径斜率的关系
    2.4 波前重构算法
        2.4.1 模式法
        2.4.2 区域法
    2.5 Zernike多项式
    2.6 光斑质心提取算法
    2.7 本章小结
第3章 扫描哈特曼技术关键参数及检测性能仿真研究
    3.1 仿真模型建立
    3.2 检测性能分析
        3.2.1 子孔径布局形式对检测精度的影响
        3.2.2 子孔径数目对检测精度的影响
        3.2.3 不同阶次像差检测精度分析
    3.3 本章小结
第4章 误差分析
    4.1 滤波效应误差
    4.2 倾斜项对检测结果的影响
    4.3 子孔径分割误差
    4.4 指向误差
    4.5 定位误差
    4.6 本章小结
第5章 扫描哈特曼法模拟检测哈勃望远镜实验研究
    5.1 实验设计
    5.2 实验内容与结果分析
第6章 总结与展望
    6.1 工作内容与创新点总结
    6.2 存在的问题与工作展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：4011762