本文選題：拼接式反射鏡　切入點：動態(tài)干涉檢測　出處：《哈爾濱工業(yè)大學》2010年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】： 下一代空間望遠鏡為了提高分辨率,降低鏡面加工難度,主鏡普遍趨于采用大口徑分塊式反射鏡。本文針對大口徑、長焦距光學系統(tǒng)進行設計,得到成像質量較好、符合國內光學加工水平的分塊主鏡口徑3.8m、焦距36m的反射式光學系統(tǒng)。在研究現(xiàn)有國內外大口徑光學系統(tǒng)檢測技術基礎上,結合檢測大口徑非球面反射鏡的難點,提出適合國內光學加工技術的動態(tài)補償干涉法檢測分塊鏡面形。 分塊式主鏡在展開之后和運行過程中各子鏡之間都存在相位誤差。因此,在空間環(huán)境中采用主動控制系統(tǒng)進行分塊鏡共相位調整,是大型空間望遠鏡研究的關鍵技術之一。本文對已有的國際先進分塊式主鏡空間望遠鏡的監(jiān)測技術進行較為系統(tǒng)的研究,基于國內光學制造技術的發(fā)展水平,提出一種適合我國現(xiàn)狀的監(jiān)測方案。具體內容如下: 基于相位相機和邊緣位置傳感器的監(jiān)測技術:根據相位相機采集的分塊鏡圖像信息,運用子鏡定相技術得到初步的子境間位置誤差,進一步用邊緣位置傳感器傳感校正子鏡間殘留的位置誤差至3.75nm。 基于近紅外相機(NIRCam)的監(jiān)測技術:在粗調和精調階段分別運用DFS算法和MGS算法對NIRCam采集的圖像進行處理,獲得主鏡失調信息并進行相應的調整,最終校正子鏡間位置誤差至10nm以下。 基于動態(tài)干涉測量的監(jiān)測技術:將檢測主鏡的動態(tài)干涉測量法應用于主鏡監(jiān)測,通過干涉圖得到分塊鏡失調信息,應用最小二乘法,對拼接主鏡的面形監(jiān)測進行仿真分析和驗證,為各分塊鏡的共焦和共相調整提供依據。
[Abstract]:In order to improve the resolution and reduce the processing difficulty of the mirror, the next generation space telescope tends to adopt the large aperture and block mirror. In this paper, the optical system with large aperture and long focal length is designed and the imaging quality is good. A reflective optical system with 3.8m aperture and 36m focal length of block primary mirror in accordance with the domestic optical processing level. On the basis of the research on the detection technology of large aperture optical system at home and abroad, the difficulties of detecting large aperture aspheric mirror are discussed. A dynamic compensation interferometry method is proposed to detect the segmented mirror shape which is suitable for domestic optical processing technology. There are phase errors between each sub-mirror after development and during operation. Therefore, active control system is used to adjust the co-phase of block mirror in space environment. It is one of the key technologies in the research of large space telescopes. In this paper, the monitoring technology of the international advanced block primary mirror space telescope is studied systematically, based on the development level of optical manufacturing technology in China. A monitoring scheme suitable for China's current situation is put forward. The specific contents are as follows:. The monitoring technology based on phase camera and edge position sensor: according to the image information of the segmented mirror collected by the phase camera, the preliminary position error between the sub-environments is obtained by using the sub-mirror phase determination technique. The residual position error between sub-mirrors is further corrected by edge position sensor to 3.75 nm. Monitoring technology based on NIR camera: DFS algorithm and MGS algorithm are used to process the image collected by NIRCam in coarse and fine tuning stage, and the misalignment information of primary mirror is obtained and adjusted accordingly. Finally, the position error between sub-mirrors is less than 10 nm. Monitoring technology based on dynamic interferometry: the dynamic interferometry of primary mirror is applied to primary mirror monitoring, the offset information of block mirror is obtained by interferogram, and the least square method is used. The surface shape monitoring of spliced primary mirror is simulated and verified, which provides the basis for the confocal and phase adjustment of each split-mirror.
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：TH751

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本文編號：1601754