基于菲涅尔衍射的光谱望远镜研究

发布时间：2017-08-17 18:01

  本文关键词：基于菲涅尔衍射的光谱望远镜研究

  更多相关文章： 望远镜系统 衍射光学 光学设计 光谱

【摘要】：衍射光学是现代光学中的一门新生领域具有广泛的应用前景。利用衍射光学原理,采用传统光学设计方法设计的基于菲涅尔衍射的光谱望远镜,可以突破传统折射/反射式望远系统的一些限制,在提高望远镜成像的质量,矫正系统像差,优化望远镜系统结构模型和降低望远镜设计成本都具有十分重要意义。第一章概述了望远镜和衍射光学的国内外研究进展现状,在此基础上提出在望远镜系统中添加菲涅尔光学透镜的设计构想,确定本论文的研究方向和研究意义。第二章介绍了衍射光学的理论基础和菲涅尔光学透镜的结构特点,运用PWC法设计了基于菲涅尔衍射的光谱望远镜物镜。第三章根据传统反射式望远镜的设计方法与菲涅尔光学透镜的光学特性,设计了一个最大视场0.3°,口径300mm,系统焦距2000mm,分辨率200线对的望远镜光学系统。第四章在设计的望远镜光学系统基础上设计了一个配套光谱仪系统用来采集光谱信息:设计的光谱采集范围800~400 nm,光谱分辨率1.1×103(可分辨5nm的光谱信息),最大能量传递效率达到83.8%。第五章通过模拟高压汞灯的相对光谱强度,验证设计的光谱望远镜系统准确行和可行性。
【关键词】：望远镜系统 衍射光学 光学设计 光谱
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O436.1;TH743
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 望远镜的发展与存在问题8-9
• 1.2 衍射光学的发展及研究现状9-11
• 1.3 研究背景与意思和论文主要内容11-12
• 第二章 菲涅尔光学透镜的设计与研究12-23
• 2.1 衍射光学的特点和优势12-14
• 2.2 菲涅尔透镜的性质14-18
• 2.2.1 菲涅尔光学透镜的像差特性14-16
• 2.2.2 菲涅尔光学透镜的光焦度16
• 2.2.3 衍射光学透镜的色散特性16-17
• 2.2.4 菲涅尔光学透镜的热变特性17-18
• 2.3 菲涅尔光学透镜的设计18-21
• 2.3.1 菲涅尔光学透镜高折射率表示方法18-19
• 2.3.2 菲涅尔光学透镜的结构模型19-20
• 2.3.3 菲涅尔光学透镜的PWC描述20-21
• 2.4 菲涅尔光学透镜的设计步骤21-22
• 2.5 菲涅尔光学透镜的加工工艺及应用22
• 本章小结22-23
• 第三章 基于菲涅尔衍射的望远镜光学系统设计23-34
• 3.1 基于菲涅尔衍射的望远镜光学系统的设计要求23-24
• 3.2 基于菲涅尔衍射的混合光学系统的设计步骤24-29
• 3.3 基于菲涅尔衍射的光谱望远镜成像效果分析29-33
• 本章小结33-34
• 第四章 后端光谱仪的光学系统设计34-43
• 4.1 光谱仪分光原理34-35
• 4.2 色散光栅的选择35-36
• 4.3 光谱仪分光光路设计36-38
• 4.3.1 光学狭缝36
• 4.3.2 对称Czerny Turner光学结构36-38
• 4.4 望远镜光谱仪光学系统设计38-40
• 4.5 光谱望远镜的能量传递40-41
• 本章小结41-43
• 第五章 光谱模拟43-52
• 5.1 光谱望远镜波长定标43-48
• 5.2 光强建模48-50
• 5.3 高压汞灯光谱模拟50-51
• 本章小结51-52
• 第六章 总结与展望52-54
• 6.1 总结52
• 6.2 展望52-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-58
• 攻读硕士学位期间发表的论文58

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 华建文;自傅里叶-自菲涅尔函数[J];华东船舶工业学院学报;1997年02期

2 苏力,蓝玉龙;菲涅尔公式的几何表示法再探[J];广西大学学报(自然科学版);2000年02期

3 史诗;司徒国海;张静娟;;多图像光学隐藏的菲涅尔变换方法[J];光电子.激光;2007年11期

4 李纯;势谷──电子小孔的菲涅尔衍射[J];西北地质;1995年04期

5 李云生,凤宝瑚;菲涅尔环带放大镜浅析[J];物理实验;1999年02期

6 苏力;菲涅尔公式的几何表示[J];广西物理;1999年04期

7 杜卫明;对经典菲涅尔假设的评注[J];天津轻工业学院学报;2000年01期

8 唐伟跃,刁振琦,王杰芳;用菲涅尔公式分析光学中的几个问题[J];郑州大学学报(理学版);2002年02期

9 陶亮;李振华;左凯;张祯滨;孙同景;;基于透射衰减和菲涅尔衍射的厚度测量法[J];无损探伤;2010年06期

10 朴聪;张国玉;;菲涅尔太阳能聚光镜的设计[J];应用光学;2011年01期

中国重要会议论文全文数据库 前3条

1 李兴旺;白超英;;3D多震相菲涅尔体射线同时反演成像[A];2014年中国地球科学联合学术年会——专题13：计算地震学论文集[C];2014年

2 杜惠平;;菲涅尔区相位修正平面反射器的相位效率[A];四川省通信学会一九九六年学术年会论文集[C];1996年

3 宋东安;易学勤;温定娥;;金属挡板抑制辐射干扰的机理研究[A];中国造船工程学会2007年优秀学术论文集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前1条

1 湖北 赵玉安;热释电红外传感器中菲涅尔镜原理与应用[N];电子报;2006年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 李百宏;菲涅尔二元脉冲整形的类透镜效应及其应用[D];陕西师范大学;2015年

2 徐宁;菲涅尔式高倍聚光发电供热系统的理论和实验研究[D];中国科学技术大学;2016年

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 李彦洁;基于余热回收利用的菲涅尔聚光PV/T系统热电性能研究[D];内蒙古工业大学;2016年

2 李仲怡;基于菲涅尔衍射的光谱望远镜研究[D];长春理工大学;2016年

3 张伟明;车载式可折叠线性菲涅尔聚光集热系统设计与研究[D];南京理工大学;2015年

4 江梦;基于菲涅尔变换的光学图像加密方法研究[D];燕山大学;2014年

5 王梦;舰载“菲涅尔”光学助降系统的精确控制研究[D];南京航空航天大学;2014年

6 赵晓凯;菲涅尔式太阳能集热、蓄热及空调系统性能分析[D];上海交通大学;2014年

7 江浩;无透镜相干衍射成像的理论和实验研究[D];山东师范大学;2013年

8 任娜;利用菲涅尔衍射探测超导的配对对称性[D];燕山大学;2011年

，

本文编号：690339