导读:本文包含了拼接镜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:天文光学,望远镜,主动光学,共相检测
拼接镜论文文献综述
李斌,刘燕德,谢锋云[1]（2018）在《拼接镜新型粗共相检测方法》一文中研究指出为了实现拼接镜平移误差的大量程、快速检测,提出了一种利用白光(400～700nm)远场光斑相干性来检测拼接镜piston误差的方法。该方法以两半圆孔间的非相干衍射图案为模板,利用互相关算法求解实际衍射图案与模板图案间的互相关系数,通过设定0.85阈值,实现拼接镜piston误差的粗共相检测。搭建了一套室内拼接镜的主动共相检测实验光路系统,其中拼接镜是由4块对边长为100mm,曲率半径为2 000mm的正六边形球面反射镜组成,利用白光(400～700nm)远场光斑相干性测量拼接主镜各子镜间平移误差的方法进行了理论与仿真分析。利用波前探测器和主动光学技术实现了拼接镜精共焦误差的检测与调节,通过远场光斑相干性和主动光学技术实现了粗共相的检测和调节。实验表明:该方法耗时短、能量利用率高,可实现无限量程、±250nm精度的检测和调节,适合拼接镜的粗共相检测和调节。(本文来源于《光学精密工程》期刊2018年11期）
李毅超,康福增,王昊[2]（2019）在《拼接镜成像性能分析》一文中研究指出拼接误差对拼接镜的成像性能有着重要的影响。基于标量衍射理论推导了单块子镜反射波的复振幅分布,并使用坐标变换法处理不同子镜间的拼接误差,建立了拼接误差对拼接镜成像性能影响的分析模型。数值仿真给出不同拼接误差下的点扩散函数以及对应的斯特列尔比曲线。结果表明,子镜沿z轴的平移误差对应的斯特列尔比曲线存在周期性变化。子镜倾斜误差和沿x,y轴平移误差对应的斯特列尔比曲线有着相同的结构。得到的结论为拼接镜成像质量分析提供了依据。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年01期）
李斌,吴建,刘燕德,谢锋云,陈莫[3]（2018）在《拼接镜主动共相实验研究》一文中研究指出针对拼接型天文望远镜主镜的共相检测问题,对宽窄带夏克哈特曼检测法在拼接主镜各子镜间平移误差的测量进行了理论与仿真分析,并搭建了一套室内拼接镜的主动共相检测实验光路系统,其中拼接镜是由4块对边长为100mm、曲率半径为2 000mm的正六边形球面反射镜组成.首先,利用夏克波前探测器进行了拼接镜的精共焦误差的检测,通过主动光学技术控制压电陶瓷促动器,实现了拼接镜的精共焦的调节;然后通过宽带共相检测实现了粗共相的检测;最后,通过窄带共相检测实现了精共相的检测,并通过主动光学技术控制压电陶瓷促动器,实现了共相的调节.实验表明:宽窄带夏克哈特曼检测法对拼接子镜平移误差测量量程达到几十微米,共相检测精度达到15nm,满足拼接镜对平移误差的测量要求.(本文来源于《光子学报》期刊2018年02期）
李斌[4]（2017）在《拼接镜共相检测技术研究》一文中研究指出望远镜分辨率与大气湍流、望远镜口径和观测光波长等因素有关。若忽略大气湍流等因素的影响,且观测光波长一定时,为了探测到更加遥远、更加暗弱的天体,望远镜的口径需不断增大。目前,拼接镜为下一代天文望远镜的重要发展趋势之一;但是使用拼接镜技术也会带来一系列问题。其中,各子镜间的平移误差(piston)的检测问题为难点之一,只有当拼接镜共相时,才能达到与其口径相当的单镜面主镜系统的角分辨率。本论文针对拼接镜共相检测与调整进行了详细的分析和研究,提出了利用夏克哈特曼宽带法与双波长检测法相结合的共相检测方法,并进行了验证,取得了良好的实验效果。论文的主要研究内容包括:首先,根据傅里叶光学从理论上分析了拼接误差对拼接镜成像质量的影响,获得了拼接误差与斯特尔比的关系式,并通过MATLAB软件进行了仿真验证。然后,针对拼接镜平移误差(piston)检测问题,提出了利用夏克哈特曼宽带检测与双波长检测相结合的共相检测方法。通过圆孔衍射理论对夏克哈特曼宽带法与双波长检测法进行了理论分析。在对夏克哈特曼宽带法理论分析中,获得了波长选取带宽与检测量程之间的关系;在对双波长检测法理论分析中,获得了波长选取与检测量程的关系式,并对夏克哈特曼宽带法与双波长检测法进行了MATLAB仿真验证。同时,分析了偏心误差、间隙误差、探测器噪声等对拼接镜共相检测的影响。最后,搭建了一套室内拼接镜的主动共焦共相检测实验光路系统。针对拼接镜共焦的检测问题,提出了一种基于干涉条纹密度和对比度对较大的离焦量和倾斜误差进行手动调节,对较小的离焦量和倾斜误差采用主动光学技术与夏克哈特曼波前传感器(S-H)自动调节的方法。同时,设计了一套拼接镜的主动支撑结构,通过软件仿真验证了该支撑结构的可行性,并通过所搭建的拼接镜共焦检测系统,验证了所提出的共焦检测方法的可行性和拼接镜支撑结构的合理性。本文利用主动共相技术调节拼接镜的piston误差,并利用条纹追踪法计算共相检测精度。(本文来源于《中国科学院光电技术研究所》期刊2017-04-01）
孟玉凰[5]（2016）在《基于色散条纹传感技术的拼接镜共相方法研究》一文中研究指出为追求更高的分辨率,空间成像光学系统的发展趋势就是长焦距和大口径。但是以现有的技术水平,单块望远镜口径的增大会给镜面的加工检测、望远镜支撑以及后续的使用维护带来很大困难。拼接主镜概念的提出,突破了传统的全口径光学系统设计理念,将完整的光学系统“化整为零”,在有效地减小望远镜的质量和造价的同时,保证了系统成像质量,为制造大口径及超大口径空间望远镜指出了一个新方向。但是,采用拼接式主镜的望远镜系统,也伴随着许多新的技术问题,其中最具挑战性的、也最为关键的,就是拼接子镜之间的共相误差探测。对于拼接型望远镜,为使望远镜系统达到或接近衍射极限的成像质量,要求各个子镜达到光学上的共焦共相。实际上,共焦易于实现,难点在于共相。传统的波前探测方法如剪切干涉法,夏克-哈特曼波前传感法以及曲率传感法等,由于自身结构复杂并且对拼接镜的平移误差不敏感,很难用于拼接镜系统的平移误差检测。相位差法虽然能以较高的精度对平移误差进行探测,但其检测范围十分有限,所以很难用于较大平移误差的探测。不同于这些常规的波前探测方法,色散条纹检测技术通过从非单色光源照射相邻子镜拼接区域得到的明暗条纹中提取光强信息,实现拼接镜平移误差的非接触式测量。具有操作方便、自动化程度高、体积小、成本低、量程大、抗干扰能力强等优点,尤其适用于空间望远镜在轨检测。本文对基于色散条纹传感技术的拼接镜共相方法展开了研究。根据色散条纹传感技术的检测原理,构建了色散条纹传感器的光学成像模型,并利用计算机对整个检测流程进行了仿真研究。为解决色散条纹检测技术对波长以内平移误差失效的问题,提出了两种辅助检测方法——色散哈特曼检测法、色散模板匹配法,并通过仿真验证了这两种方法的可行性。结合这几种方法,色散条纹传感器在可见光范围内能准确检测±60μm量程范围内的平移误差,检测精度可达l10,实现了粗共相和精共相的无缝衔接。同时,详细定量分析了影响色散条纹传感器性能的误差因素:哈特曼子透镜定位误差、棱栅定位误差、提取信号列位置误差。通过模拟不同误差下的色散条纹,分别采用色散条纹检测法、色散哈特曼检测法、色散模板匹配法对不同程度的误差进行测试,根据测试结果确定这几种检测方法对系统误差的容许程度和抵抗能力。特别地,对采集信号列相对中心列位置的偏移造成的检测误差,提出了多路采集和提高波长标定精度等相应的解决方法,并且针对色散条纹检测算法提出了新的改进方案,利用相位项解算平移误差的拟合残余量,降低其对微小标定误差的敏感程度。最后,设计了色散条纹传感器检测系统,搭建了光学实验平台,对色散条纹检测法探测拼接镜平移误差进行了实验验证。实验结果表明,该方法可以有效地完成对平移误差的大量程、无盲区、高精度检测,在空间和地基拼接型望远镜的粗共相标定和控制领域有广阔的应用前景。(本文来源于《中国科学院长春光学精密机械与物理研究所》期刊2016-10-01）
孟玉凰,徐抒岩,许博谦[6]（2016）在《基于色散条纹传感技术的拼接镜共相方法》一文中研究指出针对拼接型望远镜共相难的问题,提出了一种基于色散条纹传感技术的共相误差检测方法。根据色散条纹传感技术的探测原理,给出了色散条纹传感器的光学成像模型,并利用计算机进行模拟研究。为解决色散条纹检测技术在接近共相时失效的问题,提出一种辅助检测方案,即色散哈特曼检测法,并通过仿真验证了该方法的可行性。结合两种方法,色散条纹传感器在可见光范围内能准确检测±60μm以下的活塞误差,检测精度可达λ/10。同时,对一系列影响检测精度的因素进行了定量分析,提出了条纹开窗、多路采集、提高波长标定精度等解决方法,还针对算法提出新的改进方案,降低了标定误差影响。结果表明,该方法可以有效地完成对活塞误差的大量程、无盲区、高精度检测,在空间和地基拼接型望远镜的粗共相标定和相位控制领域有广阔的应用前景。(本文来源于《光学学报》期刊2016年09期）
岳丹[7]（2016）在《基于相位差算法的拼接镜共相误差探测与图像复原的研究》一文中研究指出为追求更高的观测分辨能力,近年来望远镜向着长焦距、大口径的方向不断发展。目前大口径望远镜主要分为两类:单一主镜型望远镜和拼接主镜型望远镜。目前世界上已建成的直径大于4米的大口径望远镜约有30余台。而以现有的技术水平,建造口径达十米甚至几十米的单一主镜望远镜,无论从镜面材料制备、加工检测、支撑结构还是运输发射或造价方面,都存在极大挑战。拼接型望远镜的出现,极大地降低主镜质量、加工成本和制造周期,同时可以将各个子镜发射到指定轨道,进行在轨组装或展开,降低运输发射成本及难度。然而,采用多镜面拼接方法组成的大口径望远镜也面临一系列技术挑战,其中最为困难的是组成大口径主镜的各子镜之间共相误差校正问题。研究人员认为各拼接子镜镜面的共相位误差的RMS值需小于30nm,其拼接主镜才能达到等同口径单镜的光学性能。仅仅依靠传统的机械装调无法到达上述精度,有必要构建主动光学系统并应用到大口径拼接型望远镜的共相误差检测之中。本文根据拼接型大口径望远镜研制需求,围绕基于相位差(Phase Diversity)算法的共相误差探测及图像复原等关键问题展开研究,论文的主要研究工作如下:1.研究了拼接型大口径望远镜主动光学系统的主要任务,系统构成、波前传感流程及关键技术。为使拼接望远镜成像质量接近衍射极限水平,传统的机械装调已无法实现,必须建立主动光学系统。主动光学系统主要包括波前传感系统,位姿解算系统以及位姿调整系统。波前传感流程主要包括子镜粗共焦、子镜识别及搜索、粗共位相及精共位相。2.调研和对比了各种波前探测技术,最终确定使用相位差算法进行精共相误差的校正。为实现大范围、高精度的波前检测,波前传感系统采用分级检测、逐步收敛的策略。首先使用如shack-hartmann传感器、色散条纹仪等实现共相误差粗步校正。相位差算法具有精度高,同时适用于点源及扩展目标,既能测量连续像差,也能测量如共相误差类的不连续像差,及光路简单等优点,因此被用于拼接镜系统的精共位相调整。3.利用matlab完成了拼接镜望远镜系统光学模型的建立。利用相位差算法基本原理求取子镜共相误差系数时,对比了多种数值优化算法,如遗传算法,共轭梯度法,有限内存bfgs算法等。由于bfgs算法良好的数值效果和快速的收敛特性,选取bfgs算法实现共相误差系数的求解。4.传统bfgs算法只对凸函数具有全局收敛性,对于非凸的目标函数会陷入局部极值,导致波前探测的失败。对此提出了使用一种改进的bfgs算法,使其对于非凸目标函数也具有全局收敛性,保证针对不同观测目标在不同像差情况下搜索到全局最优解,从而求解出正确的波前误差系数。5.相位差算法为基于图像的波前探测方法,由ccd采集的图像不可避免地受到噪声的污染,如光子噪声、读出噪声,从而导致波前探测精度及图像恢复质量的下降。对此提出了一种有效的正则化参数估计策略,能有效提高算法的抗噪能力及图像恢复效果。6.分析了基于离焦模式的相位差波前探测技术在实际应用中可能存在的误差因素,包括焦面位置误差,离焦量误差,图像配准误差,曝光延时误差以及相机噪声误差等。提出了通过改进相位差算法本身的误差消除办法,在不加入其他辅助校正措施的基础上,能大幅度提高波前探测精度,为相位差波前探测技术在实际工程中的应用提供了重要的技术支持。7.针对传统相位差算法计算量大、复杂,容易陷入局部极值等缺点,提出了实时波前探测技术。通过一阶泰勒展开式将光学传递函数线性化,建立采集图像和波前像差直接的线性关系,利用最小二乘估计法求得原始波前像差,实现了对共相误差高精度实时测量。8.根据实验室项目进展的具体情况,设计了具体可行的实验方案,搭建光学实验平台,验证了算法的可行性和正确性。(本文来源于《中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2016-03-01）
明名[8]（2013）在《拼接镜主动光学中子镜曲率半径偏差分析》一文中研究指出拼接镜主动光学以完全相同的小口径反射镜为基础进行镜面拼接,使其共焦和共相,等效得到相应的大口径反射镜,并使其达到衍射极限成像。在各个子镜的拼接过程中,曲率半径不一致直接导致系统的成像性能受到较大影响。以3片子镜组成的拼接镜主动光学为基础,对子镜间曲率半径的偏差进行了分析。其中子镜为对角线长为346.42 mm的正六边形球面反射镜,等效单片反射镜口径为634mm,经过分析得到子镜之间曲率半径偏差应小于±0.02 mm,此时拼接镜成像分辨力为0.309?,斯特涅尔比大于0.8,达到衍射极限。(本文来源于《红外技术》期刊2013年12期）
罗群[9]（2012）在《相位差波前探测技术及其在拼接镜共相检测中的应用研究》一文中研究指出为了追求更高的观测分辨力，无论地基还是天基望远镜，一个共同的发展趋势就是不断增大望远镜的主镜口径。通光孔径的尺寸在一定程度上成为了反映天文望远镜观测能力的指标。然而，由于大气湍流的影响，大口径天文望远镜并不能发挥其应有的优势，其分辨能力与小口径望远镜相比并无明显改善。因此，需要借助自适应光学技术对大气湍流引起的波前误差进行校正，而有效地探测波前畸变则是实现有效校正的重要前提。另一方面，主镜尺寸的不断增大，给望远镜的设计、加工、制造、检测等技术带来了前所未有的挑战。拼接主镜概念的提出，虽然有效地降低了主镜的质量、成本、体积和制造周期，使得超大口径望远镜的设想能够实现，但也带来了许多问题，其中最为典型的就是各拼接子镜之间的共相误差难以测量和控制。随着大口径天文望远镜的发展，有必要开展相应的自适应光学系统波前探测技术的研究，并将其应用到大口径拼接型望远镜的共相误差检测之中。本文就是围绕以上课题背景，针对相位差波前探测器对连续像差和非连续像差的检测能力展开了全面深入的研究，并取得了一系列成果。第一，相位差波前探测器是一种基于像面光强分布复原相位信息的高精度波前测量器件，本文通过数值模拟和实验验证的手段深入分析了图像采集器件参数、图像信噪比、离焦量大小等因素对相位差波前探测器检测精度的影响，这一工作对理论研究和工程应用具有重要意义，分析结果能够为实际应用提供有利指导，并为其性能改善指明方向。第二，将相位差波前探测器用于降质图像的直接解卷积复原，并针对此应用展开了实验研究。实验结果表明：将相位差波前探测器对系统静态波前畸变的检测结果直接用于成像系统降质图像的恢复，复原图像的质量明显改善，且接近理想成像系统的成像质量。文中设计了一种基于组合棱镜的相位差波前探测器，降低了光路调整和器件加工的难度，实现了焦面和离焦面图像采集同步性和实时性的要求，解决了相位差波前探测器对动态波前畸变的检测问题。第叁，设计了一种基于振幅型光栅分光原理的新型相位差波前探测器，降低了相位差波前探测器对成像探测器件信噪比和灵敏度的要求、改善了波前畸变的探测精度。这种新型的相位差波前探测器，巧妙地利用了不同衍射级次光斑的形状相同但强度不同这一特点，将0级和±1级衍射光斑图像拼接形成一个信噪比更高、光强分布信息更丰富的像面图像，从而实现提高波前检测精度的目标。数值仿真和实验验证的结果说明：振幅型光栅的引入为相位差波前探测器的高精度波前检测提供了一种可能。第四，围绕拼接型天文望远镜中主镜的共相误差检测问题，本文开展了大量研究工作验证相位差波前探测器用于非连续像差检测的可行性。数值仿真和实验验证的结果表明：相位差波前探测器可以准确测量拼接子镜之间的非连续像差，且不受子镜尺寸和形状的限制，其检测精度满足拼接型主镜共相精度的要求。本文针对连续像差和多种非连续像差所展开研究，在一定程度上将自适应光学系统波前探测和拼接镜共相误差检测统一起来。本文针对相位差波前探测器自身性能及其在大口径拼接型望远镜共相检测中的应用展开相关的仿真分析和实验研究，为相位差波前探测器的工程应用提供了有利指导，也为我国大口径拼接型望远镜所需的自适应光学系统和共相控制系统中波前畸变与共相误差的统一测量提供参考，从而简化了波前检测系统的复杂性，确保了波前检测数据一致性，同时拓展了相位差波前探测器的应用范围。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2012-12-01）
张金凯,张景旭,林旭东,陈宝刚,孙敬伟[10]（2010）在《相位差法用于拼接镜piston相位检测的实验研究》一文中研究指出为了在实验的基础上研究相位差法在拼接镜piston波前探测中的性能,本文在球面镜上放置两个合成口径分别为200 mm和50 mm的拼接形光阑,进行了模拟拼接实验。依据相位差法的基本原理,通过优化计算可得piston误差分别小于25 nm和1 nm,以此验证了相位差法在拼接镜piston波前探测中的能力,并为将相位差法用于实际拼接镜系统波前探测打下了一定的基础。(本文来源于《激光与红外》期刊2010年12期）
拼接镜论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
拼接误差对拼接镜的成像性能有着重要的影响。基于标量衍射理论推导了单块子镜反射波的复振幅分布,并使用坐标变换法处理不同子镜间的拼接误差,建立了拼接误差对拼接镜成像性能影响的分析模型。数值仿真给出不同拼接误差下的点扩散函数以及对应的斯特列尔比曲线。结果表明,子镜沿z轴的平移误差对应的斯特列尔比曲线存在周期性变化。子镜倾斜误差和沿x,y轴平移误差对应的斯特列尔比曲线有着相同的结构。得到的结论为拼接镜成像质量分析提供了依据。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
拼接镜论文参考文献
[1].李斌,刘燕德,谢锋云.拼接镜新型粗共相检测方法[J].光学精密工程.2018
[2].李毅超,康福增,王昊.拼接镜成像性能分析[J].红外与激光工程.2019
[3].李斌,吴建,刘燕德,谢锋云,陈莫.拼接镜主动共相实验研究[J].光子学报.2018
[4].李斌.拼接镜共相检测技术研究[D].中国科学院光电技术研究所.2017
[5].孟玉凰.基于色散条纹传感技术的拼接镜共相方法研究[D].中国科学院长春光学精密机械与物理研究所.2016
[6].孟玉凰,徐抒岩,许博谦.基于色散条纹传感技术的拼接镜共相方法[J].光学学报.2016
[7].岳丹.基于相位差算法的拼接镜共相误差探测与图像复原的研究[D].中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所).2016
[8].明名.拼接镜主动光学中子镜曲率半径偏差分析[J].红外技术.2013
[9].罗群.相位差波前探测技术及其在拼接镜共相检测中的应用研究[D].国防科学技术大学.2012
[10].张金凯,张景旭,林旭东,陈宝刚,孙敬伟.相位差法用于拼接镜piston相位检测的实验研究[J].激光与红外.2010