望遠鏡在軍事偵察,天文觀測等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,為了滿足觀測的需要望遠鏡朝著更大口徑的方向發(fā)展。望遠鏡口徑的增大帶來了體積和重量的增大,給望遠鏡的像質(zhì)檢測工作帶來了挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的像質(zhì)檢測方法已經(jīng)難以勝任數(shù)米口徑望遠鏡的檢測。為了解決大口徑望遠鏡像質(zhì)檢測的問題,本文采用掃描哈特曼的檢測方法,采用二維掃描機構(gòu)帶動小口徑的平行光管遍歷望遠鏡進行采樣,利用子孔徑斜率信息結(jié)合波前重構(gòu)算法得到望遠鏡的像差。該方法避免了使用大口徑的檢測器具,顯著降低了檢測的難度,能夠有效恢復光學系統(tǒng)的低階像差。目前而言該方法的實際檢測性能尚不明確,特別是對不同階次像差的檢測能力的差別,以及不同子孔徑分布形式對檢測精度的影響。本文對現(xiàn)有的望遠鏡像質(zhì)檢測方法進行了研究,介紹了傳統(tǒng)檢測方法的基本檢測原理,分析了各自的優(yōu)點和不足。建立了基于Matlab和Zemax的計算機仿真模型,對掃描哈特曼法的可行性進行了研究,探討了掃描哈特曼檢測技術(shù)對不同階次像差的檢測能力。對掃描哈特曼法的關(guān)鍵參數(shù)進行了研究,利用計算機模型研究了不同子孔徑分布形式下檢測精度的差別,研究了不同子孔徑大小下檢測精度的變化。分析了掃描哈特曼法的主要誤差來源,對...

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 課題背景與研究意義
    1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 常用檢測技術(shù)介紹
        1.2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文主要工作內(nèi)容
第2章 掃描哈特曼技術(shù)理論基礎(chǔ)
    2.1 掃描哈特曼技術(shù)的檢測原理
    2.2 夏克-哈特曼波前傳感器
    2.3 波像差與子孔徑斜率的關(guān)系
    2.4 波前重構(gòu)算法
        2.4.1 模式法
        2.4.2 區(qū)域法
    2.5 Zernike多項式
    2.6 光斑質(zhì)心提取算法
    2.7 本章小結(jié)
第3章 掃描哈特曼技術(shù)關(guān)鍵參數(shù)及檢測性能仿真研究
    3.1 仿真模型建立
    3.2 檢測性能分析
        3.2.1 子孔徑布局形式對檢測精度的影響
        3.2.2 子孔徑數(shù)目對檢測精度的影響
        3.2.3 不同階次像差檢測精度分析
    3.3 本章小結(jié)
第4章 誤差分析
    4.1 濾波效應誤差
    4.2 傾斜項對檢測結(jié)果的影響
    4.3 子孔徑分割誤差
    4.4 指向誤差
    4.5 定位誤差
    4.6 本章小結(jié)
第5章 掃描哈特曼法模擬檢測哈勃望遠鏡實驗研究
    5.1 實驗設(shè)計
    5.2 實驗內(nèi)容與結(jié)果分析
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 工作內(nèi)容與創(chuàng)新點總結(jié)
    6.2 存在的問題與工作展望
參考文獻
致謝
作者簡歷及攻讀學位期間發(fā)表的學術(shù)論文與研究成果



本文編號：4011762