国家高技术研究发展计划(2011AAXXX1003)
- 作品数：9 被引量：99H指数：5
- 相关作者：王建立刘欣悦林旭东卫沛锋王富国更多>>
- 相关机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院大学西南电子设备研究所更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划中国科学院知识创新工程更多>>
- 相关领域：机械工程理学一般工业技术天文地球更多>>
- 基于非均匀周期采样的傅里叶望远镜时域信号采集方法被引量：5
- 2013年
- 为了在低信噪比条件下清晰重构深空暗弱目标,提出了一种基于非均匀周期采样(NUPS)的傅里叶望远镜(FT)时域信号采集方法。对提出的方法进行了模拟实验并与均匀采样方法重构的图像进行了对比。基于NUPS方法,用1 MHz和5 MHz的采样频率分别采集100个点,对两个序列信号分别进行快速傅里叶变换,并对关心频率信息进行平均;传统的均匀采样方法则分别用1 MHz和5 MHz的采样频率采集200个点,再进行解调平均。对比结果显示:当信噪比(SNR)为50时,本文重构图像与衍射极限图像的斯托里尔比(Strehl)相比原方法提升了0.03,SNR为20时,Strehl比为0.531 1,较均匀采样提高了0.223 3。实验结果表明:NUPS方法在低信噪比条件下成像质量较高,可降低对激光功率的要求,为FT工程系统的实施奠定了技术基础。
- 于树海王建立董磊刘欣悦王国聪
- 关键词：傅里叶望远镜低信噪比高分辨成像
- 137单元变形镜的性能测试及校正能力实验被引量：37
- 2013年
- 自制了一个137单元分立促动器的连续镜面式变形镜,用于自适应光学相关技术的研究。首先,利用Zygo激光干涉仪对变形镜的静态性能进行了测试,包括面形测试、单个促动器的响应测试和耦合测试;然后,针对变形镜的校正能力,分别进行了Zernike多项式拟合和展平测试,并利用自适应光学实验平台实验验证了变形镜的校正能力;最后,利用搭建的快速响应测量平台测试了变形镜及其驱动电路的动态响应性能。测试及实验表明,137单元变形镜静态展平后的面形RMS值优于λ/50,PV值优于0.18λ(λ=632.8nm);能够对前7阶Zernike多项式进行较好的拟合和校正;变形镜及其高压驱动器的动态响应优于1kHz;该变形镜能使系统的Strehl ratio从小于0.1提高到优于0.9,明显改善了系统的成像能力。
- 林旭东刘欣悦王建立王富国卫沛锋
- 关键词：自适应光学变形镜
- 大气高阶扰动对傅里叶望远镜成像的影响分析被引量：2
- 2013年
- 傅里叶望远镜(FT)综合了激光主动照明和合成孔径的优点,采用相位闭合技术可以消除各发射望远镜间的粗大相位差及大气的低阶扰动对成像的影响,分辨率可突破单一望远镜的衍射极限。为了FT实际工程系统的实施,需探讨大气高阶扰动对FT成像质量的影响,文中模拟大气高度36 km,通过等Rytov指数方法将大气分成40层并计算得到了每层的上下界限及每层相位屏的高度值。对于33×33 T型均匀间隔发射阵列,每层模拟了1 626个相位屏。光束传输采用夫琅和费衍射近似。通过计算机模拟,在不考虑噪声的情况下,对于10 cm的发射口径,得到大气高阶扰动对FT成像质量有微小影响的结论。重构结果与衍射极限图像的斯托里尔比(Strehl)由无大气时的0.682 1降低到0.623 6。当信噪比为100时,Strehl达到0.452 5,可分辨目标。
- 于树海王建立董磊刘欣悦
- 关键词：傅里叶望远镜成像系统数值模拟
- 基于压电陶瓷促动器的连续镜面变形镜研制进展被引量：15
- 2014年
- 为了开展自适应光学技术研究，研制了一系列的基于压电陶瓷促动器的连续镜面变形镜，促动器控制单元数分别为21、97、137和961。利用变形镜作为自适应光学波前校正器，进行了多个室内、室外的自适应光学校正实验，取得了很好的实验效果，其中137单元变形镜在1．23m望远镜上面的自适应光学系统中取得了对O．2”双星的校正效果，在700～900nm波段接近望远镜的衍射极限。介绍了变形镜的基本结构，各变形镜的主要参数测试及关键性能指标，列举了各变形镜在自适应光学系统中的应用情况。最后对变形镜的研制进展及应用进行了展望。
- 林旭东刘欣悦王建立王亮卫沛锋
- 关键词：自适应光学变形镜
- 基于干涉仪测量的变形镜面形展平标定研究被引量：6
- 2012年
- 为了全面地了解变形镜的性能,以便自适应光学系统更好地工作,进行了基于干涉仪测量的变形镜面形展平标定研究.首先,给变形镜的压电陶瓷驱动器施加一半的控制电压;再用Zygo干涉仪测得变形镜的面形,计算对应各个驱动器位置的镜面高度,并算得各个位置镜面高度相对平均镜面高度的偏差;最后,控制驱动器运动使偏差量为零.测试及实验表明,受压电陶瓷迟滞的影响,上述过程需要迭代4到6次镜面面形才会收敛到希望的准确度;对镜面周边无驱动器约束的21单元变形镜,展平之后其80%口径的面形接近λ/20(λ=632.8nm);对镜面周边有驱动器约束的137单元变形镜,展平后的面形优于λ/50.在望远镜不同的观测条件下,该技术可以快速地对变形镜进行展平标定,以适应不同的工作环境.
- 林旭东刘欣悦王建立卫沛锋王富国
- 关键词：自适应光学变形镜干涉仪
- 基于T型稀疏发射阵列的傅里叶望远镜被引量：1
- 2014年
- 傅里叶望远镜通过改变任意两个发射望远镜的位置来获取目标不同的空间频率分量,采集足够多的傅里叶分量值后进行信号处理即可重构目标图像。为了降低系统成本且尽量获得目标的细节信息,提出了一种T型稀疏发射阵列的激光束发射配置方案,对4种目标与均匀间隔发射阵列重构的图像进行了对比研究。T型单臂放置11个发射望远镜,连续抽取目标的8个低频信息,再抽取3个高频分量。通过与单臂11和16个的均匀间隔发射阵列的重构图像进行对比发现:文中采用的发射阵列重构图像远优于同等数量发射器个数的单臂均匀放置方式,但整体成像能力略差于均匀16,这也是稀疏发射阵列不可避免的。
- 于树海王建立董磊刘欣悦
- 关键词：傅里叶望远镜成像系统激光照明数值模拟
- 961单元变形镜研制及性能测试被引量：20
- 2013年
- 为了满足天文望远镜自适应光学系统的需要,研制了一个961单元的变形镜及其控制系统。利用Zygo激光干涉仪对变形镜的性能进行测试,包括单个促动器的响应测试、相邻促动器间推拉测试、耦合测试;对于变形镜的校正能力,分别进行了Waffle模式测试、Zernike多项式拟合和展平测试。测试表明,961单元变形镜在单个促动器作用下的最大面形校正量为±2.5μm;相邻促动器间推拉变形量为4μm;相邻促动器间的耦合为23%;相对于之前的137单元变形镜,其对Zernike多项式的拟合能力有较大地提高;展平后的面形优于λ/70(λ=632.8nm)。测试结果达到了天文望远镜自适应光学系统对变形镜的性能指标要求。
- 林旭东刘欣悦王建立李洪文王富国卫沛锋王亮姚凯男贾建禄
- 关键词：自适应光学变形镜
- 基于全息术的无计算波前传感方法被引量：1
- 2013年
- 为提高波前传感器的波前探测速率,研究了基于全息术的无计算波前传感新方法。在薄全息图近似下,推导出基于快速傅里叶变换(FFT)算法的数值模型,并数值模拟了全息波前传感器对低8阶Zernike项像差的探测过程。结果表明,波前探测误差均方根值(RMS)为0.24rad。搭建实验平台对数值模拟的结果进行了验证,波前探测误差RMS值达到0.29rad。实验结果表明,基于全息术的无计算波前传感方法可以高效探测低阶Zernike像差。
- 姚凯男王建立吴元昊王斌曹景太汪宗洋刘维
- 关键词：自适应光学全息术波前传感器
- 自适应光学波前校正器技术发展现状被引量：44
- 2012年
- 波前校正器是自适应光学系统中的关键部件,相关技术已得到了多年的积累与发展。本文介绍了多种目前常用的波前校正器件,包括分离促动器连续表面变形镜、拼接子镜变形镜、薄膜变形镜、双压电片变形镜、微电子机械系统变形镜以及基于液晶技术的空间光调制器和自适应次镜等,给出了它们的实现方式及其基本工作原理,并从空间校正频率和校正速度等方面对各校正器的性能进行了比较。最后,总结了在新应用的需求下,波前校正器件的技术创新及发展趋势。
- 林旭东薛陈刘欣悦王建立卫沛锋
- 关键词：自适应光学变形镜
