稀疏孔径轴外视场相位差异法的研究

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1、学校代码；１０２８５学号；２０１３４２巧００６賓Ｗ六聲ＳＯＯＣＨＯＷＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＭＩｉＳＨＰＩ＇—ｆＨ＇＾？－ｉｌ＾＾－－＾Ｐｔ＾ｒ！＾｜｜９ｐＢ１ｉＢＢＩ觀？Ｌ辯爵欄難差异法瞧究￣—Ｓｔｕｄｏｎ－ｙｔｈｅｐｈａｓｅｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｏｆｆａｘｉｓｆｉｅｌｄｖｉｅｗｆｏｒｔｈｅｓｐａｒｓｅａｅｒｔｕｒｅｓｓｔｅｍｐｙ硏究生姓名陈宝华指导教师姓名吴泉英专业名称光学工程．—硏究方向光学设计与仪器光学

2、所在院部細大学鍵就电？能源学部论文提交曰期２０１６年５月＂＂苏州大学学位论文独创性声明本人郑羣声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进巧研究工作所取得的成果。除文中已经往明引用的内容外，本论文不含其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体。，均已在文中明确方式标明本人承担本声明的法律责任。论义化者签名：少日期：义％＿苏州大学学位论文使用授权声明本人完全了解苏州大学关于收集、保

3、存和使用学位论文的规定，即：学位论文著作权归属苏州大学。本学位论文电子文趙的内容和纸一质论文的巧容相致。苏州大学有权向国家图书馆、中国社科院文献信息情报中松、中国科学技术信息研究所（含万方数据电子出版社）、中国学术期刊（光益版）电子無志社送交本学位论文的复巧件和电子文懸，允许论文被查阅和借阅，可采用影印、缩印或其他复制手段保荐巧汇编学位絶文，可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索。涉密论文口本学位论文属在年月解密后适用本规定。＂非涉密论文囚户论文作者签名：徐日親善导师签名：

4、ｉ－—Ｊ日期；碎／多稀疏孔径轴外视场相位差异法的研究摘要稀疏孔径轴外视场相位差异法的研究中文摘要稀疏孔径光学系统是由空间分布的、互相干的多个较小孔径合成的一个大口径成像系统，其具有体积小、重量轻、加工容易、成本低廉且分辨率与单口径系统相当的特点。但是由于每个子镜独立，自由度高，这就导致稀疏孔径望远镜系统在装调中产生较大的误差。子镜的装调误差会大大降低系统的分辨能力，影响最终成像质量，因此如何解决其装调误差成为关键问题之一。基于此人们提出将相位差异法运用到稀疏孔径光学系统中，利用光学图像对系统误差进行检测和恢复。其主要原理是

5、：将子镜的装调误差用泽尼克多项式中的前三项系数表示，在高斯噪声的模型下，构建目标函数，通过对目标函数的最优化，得出子镜的装调误差。然而传统的泽尼克多项式只是在单个视场情况下对误差进行波前重构，由于缺少视场参数，其相应的泽尼克项不能代表真正的波像差函数。在实际成像中，存在不同的入射视场，导致检测出的波前畸变不准确，影响最后的子镜装调和图像恢复。本文基于三子镜稀疏孔径两反系统，分析视场和子镜误差对系统的影响，在相位差异法基础上推导含有视场因素的双泽尼克多项式，确定视场引起泽尼克多项式系数的变化；讨论不同视场对双泽尼克前三项系数的影响，构建子

6、镜误差、视场与双泽尼克系数关联的矩阵，在多个视场下计算矩阵的各项参数，并加以验证；引入相对模糊度函数和峰值信噪比定量评价不同视场和子镜误差下成像图像的模糊程度；通过焦面和离焦面上取得的图像计算目标函数，运用遗传算法对目标函数最优化以恢复由视场和装调误差产生的波前畸变，并成功复原图像。关键词：稀疏孔径；视场；相位差异法；双泽尼克多项式；作者：陈宝华指导教师：吴泉英IAbstractStudyonthephasediversityofoff-axisfieldviewforthesparseaperturesystemStudyonthep

7、hasediversityofoff-axisfieldviewforthesparseaperturesystemAbstractSparseapertureopticalsystemisalargeapertureimagingsystemwhichiscomposedofspacedistributionandmutualinterferencemultiplesmallapertures.Ithasthecharacteristicsofsmallvolume,lightweight,easyprocessing,lowcost

8、anditsresolutionwhichissimilartosingle-calibersystem.However,becauseofeachsub-mirrorindependent,highdeg