摘要：为满足大口径主焦点光学望远镜的发展趋势与需求,研究了大口径主焦点式光学系统的设计与装调方法。给出一个大口径主焦点光学系统的设计,该系统由一块非球面主反射镜和六块口径较小的球面透镜组成,六块透镜构成的校正镜组能够增大视场、校正像差,从而保证系统的成像质量。该系统的工作波段为0.4~0.8μm,通光口径为1000 mm,焦距为1300 mm,视场为2.7°×2.7°,在-40~50℃内采用移动探测像面的方式实现温度补偿。全视场奈奎斯特频率下调制传递函数高于0.45,RMS弥散斑半径小于10μm。针对该系统,提出了一种包含主镜被动支撑调整、校正镜定心装调和系统星点成像装调的一般装调方法,装调后系统全视场靶面星点80%能量集中度在3×3个像元以内。

摘要：大口径巡天望远镜需要基于波前传感系统的反馈,进行主动光学闭环校正,以更好地发挥其极限探测能力。本文面向大口径巡天望远镜波前传感过程中,离焦星点像重合所导致的导星数量下降的问题,首先针对分区域曲率传感的基本理论表达进行了推导,之后,通过建立联合仿真模型,利用光学设计软件与数值计算软件之间的通讯交互,对分区域曲率传感的过程进行了仿真分析。最后,通过搭建桌面实验,分别就单目标与多目标的曲率传感进行了交叉比对,验证了算法的正确性。针对标准波前,本文所提出的方法与单导星曲率传感相比,误差为0.02个工作波长(RMS),误差在10%以内,可在传统主动光学技术的基础上,通过扩展可用导星,提升探测信噪比与采样速度,有效提升主动光学系统校正能力。

摘要：为实现大口径透镜组的高质量集成,亟需一套透射波前检测系统,其可实现米级跨度上的微米级精度检测。针对大口径透射波前质量检测难题,采用非窄带干涉与条纹跟踪相结合的方法,获得元件相对倾斜以及支撑结构所引入的系统波前变化。首先,基于光纤互联架构,设计了子孔径分时复用测系统;其次,建立了斜率测量与最终系统波前的映射关系,分析了斜率重建过程对不同空间频率波前的影响;最后,利用桌面实验系统,针对探测原理进行了验证测试,在测试波长1550 nm时,干涉感知信噪比优于15 dB,测量范围优于5μm,探测精度优于0.5μm。本文所提出的方法可实现大口径透镜透射波前大范围、高鲁棒、高精度的检测,具有重要的意义,特别是对于未来大口径大视场望远镜的建设。