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长焦距真空平行光管像差测量及标定方法

作　者: 梁奕瑾
导　师: 陈磊；胡明勇
学　校: 南京理工大学
专　业: 光学工程
关键词: 真空平行光管长焦距自准直法五棱镜法焦面标定焦距测量
分类号: TH74
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

随着空间光学的发展,天文望远镜、空间相机等仪器需求量日趋增大,其光学性能测试系统的标准也随之提高。真空平行光管作为光学性能测试系统的主要组件也因此向大口径、长焦距方向发展。目前,主要是通过精确测试平行光管系统波面像差,标定平行光管系统焦面及其焦距的方法来评价平行光管光学系统性能,本文就其相关关键技术展开了研究。给出Φ1m口径30m焦距真空平行光管的设计结果,计算了其光学性能参数,该系统焦面中心Φ60mm区域内RMS值优于λ/50,MTF在系统最大空间频率40mm-1时,仍能保证优于0.2。采用自准直干涉仪法,检测了Φ580mm口径12m焦距真空平行光管在常温常压、常温低压、低温低压三种状态下的波前像差,各状态下系统PV值均优于λ/2,RMS值均优于λ/20,提出了预置点法,成功检测常温低压时平行光管的波前像差。采用了自准直高斯目镜法和五棱镜扫描法检测标定2m焦距平行光管的焦面位置,验证后者焦面标定误差在±0.02mm,且精度高于前者；标定了5m焦距平行光管的焦距,标定结果和平行光管原标定结果吻合,验证了玻罗板标定长焦距平行光管焦距的可行性。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-22
  1.1 国内外大口径长焦距平行光管概况  7-15
  1.2 平行光管光学系统性能评价参数  15-18
    1.2.1 峰-谷波前误差和波前均方根误差  15-16
    1.2.2 点扩散函数  16
    1.2.3 分辨率  16
    1.2.4 点列图  16-17
    1.2.5 调制传递函数  17-18
  1.3 平行光管光学系统的标定方法  18-20
    1.3.1 自准直法检验原理  18-19
    1.3.2 五棱镜法检验原理  19-20
  1.4 课题背景  20
  1.5 本论文的主要内容  20-22
2 长焦距真空平行光管的系统概述  22-36
  2.1 设计指标  22-23
  2.2 Φ1m口径30m焦距真空平行光管设计形式  23-29
    2.2.1 平行光管光学系统分类  23
    2.2.2 Φ1m口径30m焦距真空平行光管设计结构  23-29
  2.3 Φ1m口径30m焦距平行光管成像质量  29-35
    2.3.1 温度误差对象质的影响  32-33
    2.3.2 自准直平面镜面形误差对像质的影响  33-34
    2.3.3 主镜倾斜误差对象质的影响  34-35
  2.4 本章小结  35-36
3 长焦距真空平行光管的检测标定  36-49
  3.1 平行光管在各状态下的检测结果  37-42
    3.1.1 常温常压下的检测  38-39
    3.1.2 常温低压下的检测  39-40
    3.1.3 低温低压下的检测  40-42
  3.2 非光学件面形因素对系统波像差检测的影响  42-48
    3.2.1 气流扰动及温差对系统检测的影响  42-44
    3.2.2 各状态下自准直像点偏移分析实验  44-47
    3.2.3 低压状态下罐体变形对检测的影响  47-48
  3.3 本章小结  48-49
4 大口径长焦距平行光管焦面标定与焦距检测  49-66
  4.1 五棱镜扫描法标定焦面的基本原理  49-52
  4.2 刀口法检验焦面  52-53
  4.3 高斯目镜法标定焦面  53-54
  4.4 五棱镜扫描法标定焦面  54-57
  4.5 玻罗板标定平行光管焦距  57-64
  4.6 本章小结  64-66
5 全文总结  66-68
  5.1 论文总结  66
  5.2 展望后续工作  66-68
致谢  68-69
参考文献  69-72
附录  72

长焦距真空平行光管像差测量及标定方法

内容摘要

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