合成孔径子镜测试拼接技术研究

发布时间：2017-09-12 17:01

  本文关键词：合成孔径子镜测试拼接技术研究

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【摘要】：光学合成口径成像技术的目的是使用易于制造的小口径系统通过光学手段合成大孔径系统,从而满足高分辨率的系统成像要求。为了实现合成口径非球面系统共相位,总结了近年来国内外地基和天基合成孔径大型天文望远镜的发展现状。研究了常用合成孔径共相位检测方法,分析了各类方法的特点和适用性。重点研究了光学双波长干涉技术检测子孔径间台阶误差的方法,双波长干涉仪测量范围大,可对各子口径间台阶误差进行检测。提出一套测试拼接方法,采用双波长相移干涉仪对合成口径系统进行面形检测,针对干涉仪检测得到的合成口径系统面形数据建立一套合成口径拼接算法。对各子口径面形进行曲面拟合,建立面形坐标矩阵,采用三维坐标变换矩阵直接计算出各子镜平移和偏摆误差调整量,通过微位移校正机构对误差进行校正从而达到合成口径共相位。在计算机上使用matlab软件进行模拟拼接实验以验证拼接算法,模拟了-5～5μm随机平移误差和-25～25μrad随机偏摆误差,得到拼接系统平移误差小于20nm,偏摆误差小于0.15μrad,与系统设定精度相当。在实验室搭建了一套测试拼接系统,使用红外双波长相移干涉仪检测Φ600mm抛物面子镜系统面形,根据拟合面形数据得到子镜误差调整量校正子镜,实验结果显示合成口径系统子镜失调误差与单一口径面形加工精度λ/15相当,达到合成口径高分辨率成像要求。
【关键词】：合成口径 共相位 抛物面 曲面拟合
【学位授予单位】：中国工程物理研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH74
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 第一章 引言6-18
• 1.1 研究背景6-7
• 1.2 国内外研究现状7-12
• 1.2.1 地基合成孔径成像系统7-10
• 1.2.2 天基合成孔径成像系统10-12
• 1.3 合成孔径共相位检测技术发展现状12-16
• 1.3.1 电学检测装置12-13
• 1.3.2 光学检测装置13
• 1.3.3 合成孔径共相位检测技术13-16
• 1.4 研究重点及创新点16-18
• 第二章 双波长红外相移干涉仪共相位检测技术18-32
• 2.1 相移干涉技术18-21
• 2.2 双波长相移干涉技术21-25
• 2.2.1 双波长干涉技术算法研究21-24
• 2.2.2 双波长干涉技术误差放大效应24-25
• 2.3 干涉仪光源选择25-26
• 2.4 波长相移干涉技术程序实现26-32
• 第三章 合成口径共相位算法研究32-42
• 3.1 合成口径面形共相位误差计算理论32-34
• 3.2 合成孔径共相位算法计算机模拟34-37
• 3.3 合成孔径共相位算法程序验证37-42
• 第四章 实验装置及实验结果42-50
• 4.1 实验装置42-45
• 4.2 实验结果45-50
• 第五章 结论50-52
• 致谢52-54
• 参考文献54-58
• 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果58

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 何勇,陈磊,王青,朱日宏;移相式泰曼-格林红外干涉仪及应用[J];红外与激光工程;2003年04期

2 宋贺伦;鲜浩;姜文汉;王胜千;;干涉系统在拼接主镜共相位检测上的应用[J];红外与激光工程;2007年S1期

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本文编号：838421