摘要：主镜是望远镜的核心部分,需要设计保护机构以维持其性能、延长主镜膜层的使用寿命。在此背景上,针对某2.5m大口径光学望远镜结构特点及项目需求,设计了分块式同步折展主镜保护机构。重点对复合夹层材料的保护盖板进行了铺层优化设计,使其在满足轻量化需求的同时,刚度强度达到相关要求(盖板质量20Hz,在八级风载和1kg物块冲击下Tsai-Wu<1)。同时通过对机构折展运动的驱动设计及控制方式试验,可在规定时间内实现多扇同步驱动,单向折展运动时间约为52s。此设计对主镜甚至整个主镜筒内部结构都产生了良好的保护效果。该设计为国内大口径望远镜的主镜保护机构提供了新的思路及验证,对其余主镜保护结构的研究具有一定的参考意义。

摘要：在大口径望远镜巡天观测中,需要成像相机对指定天区长时间曝光,受地球自转的影响,长曝光图像会产生旋转现象。消像旋机构是为了抵消地球自转对成像质量的影响,使成像光斑在相机上位置稳定、能量集中。墨子巡天望远镜采用相机旋转的方式实现消像旋功能,消像旋机构要求具备承载能力≥250 kg、转速>20′/s和角定位精度≤2″。本文通过对影响消像旋机构承载能力、转动速度和定位精度的因素分析,采用高精度转台轴承结合轻量化转轴实现了高精度和高刚度轴系设计,轴系晃动为1.9″。传动系统采用谐波减速器结合圆柱直齿轮副两级传动,实现了低转速和高角分辨率。利用双读数头绝对式圆光栅测量转角误差并进行位置控制补偿,实现了角定位精度优于1.1″。墨子巡天望远镜成像图像在经过消像旋机构补偿后,光斑能量集中、无画圆,实现了高质量成像的目标。

摘要：基于光纤传像束光学系统成像理论,通过分别对信号表达式和噪声表达式进行适当修正,推导了光纤传像束光学系统的目标信噪比公式,并给出了该系统相比传统光学系统的信噪比损耗系数表达式,其可有效表征系统的探测能力。结合所设计的红外光纤传像束光学系统,仿真计算了脉冲可视因子、系统填充因子等关键性能参数,并进一步分析光纤透过率与信噪比损耗系数的关系,定量比较两类光学系统的探测能力差异。该研究为红外光纤传像束光学系统的探测能力边界确定提供理论基础。

摘要：合成孔径激光雷达成像技术是一种能够突破光学系统衍射极限的主动光学成像技术,其概念来自工作在微波波段的合成孔径雷达,相比于合成孔径雷达,合成孔径激光雷达具有成像速度快、成像分辨率高以及能获取符合人眼感知的图像的优势,在远距离目标感知与识别中具有很高的潜在价值。本文从合成孔径激光雷达的工作原理出发,回顾和梳理了合成孔径激光雷达的主要关键技术的主要进展,包括合成孔径激光雷达的系统模型和基础理论、系统设计与架构、激光相位噪声抑制、运动补偿技术以及成像算法;同时对国内外重要的外场实验进展进行了总结。最后探讨了后续实现工程化所需面对的困难和挑战。

摘要：夏克-哈特曼波前传感器(SHWFS)已被广泛应用于波前探测,但其动态范围和测量精度限制了它的应用。针对所测波前畸变较大或光瞳发生倾斜时,传统SHWFS因所测光斑超出其对应子孔径而无法进行准确测量的问题,本文提出了一种将基于Sobel算子的光斑质心估计算法与基于浮动子孔径的光斑匹配算法相结合来进一步扩展SHWFS动态范围的算法。该算法打破了传统质心提取必须在相应子孔径范围内计算的局限性,不但有效地减小了噪声引起的测量误差,而且保留了光斑区域的重要结构特征。同时,该算法在不改变SHWFS结构设置的情况下显著扩大了动态范围。仿真结果表明,所提算法与传统算法相比SHWFS动态范围扩大了1.14~4.85倍。同时,利用实验平台验证了所提算法的有效性。

摘要：探测空间引力波有望揭开更多的宇宙奥秘。在国家重点研发计划项目的支持下,《光电工程》组织了“空间引力波探测星载望远镜专题(二)”。专题围绕空间引力波探测星载望远镜设计与分析、建造与装调、测试与评估等几个方面介绍了近期的主要研究进展,将为相关领域学者和专家提供技术研究的参考和合作交流的平台,并将积极推动我国空间引力波探测计划的研究进程。