题名2m级口径空间红外光学系统设计研究
作者于清华
答辩日期2010-05-26
文献子类博士
授予单位中国科学院研究生院
导师孙胜利
关键词空间光学 光学设计 单镜加工 单镜检测 杂散光分析
学位专业物理电子学
英文摘要本文对国内外监测应用卫星做了大量调研,总结了中高轨光学遥感仪器的口径、F数、工作波段、分辨率、刈幅、结构形式以及工作性能等参数的特点,认识到光学遥感仪器不断向高空间分辨率和高温度分辨率方向发展,且相对国际的先进水平,国内稍有落后。因此,本论文从光学设计角度论证了我国高分辨率空间相机研制的可能性。首先,在研究教材和参考书讲授一般光学仪器的光学设计内涵,剖析空间光学仪器的工程任务需要基础上,阐述了现代空间光学遥感仪器的光学设计内涵和工作流程,用于指导高分辨空间相机的光学设计。其次,在大量的文献调研,总结光学结构形式与结构参数特点基础上,完成了口径2m,F数2.25的大口径空间光学系统的光学结构的初步选择,并针对性的对‘十字’、‘Korsch’、‘Cook’、‘Hug’等光学结构进行设计优化,像质公差、初步杂散光分析和综合比较,最终确定2m级口径光学系统采用‘Hug’的光学结构。再次,根据2m级口径‘Hug’光学结构单镜加工检测的需要,在大量文献和加工检测工艺的调研基础上,设计了适于母镜口径大于5m,F数约0.6的高次椭球凹面镜,及母镜口径728mm,F数1.55标准双曲凸面镜的直接离轴单镜加工与光学干涉检测方案,并在研究计算全息补偿检验方法和全息干涉计量方法的基础上,提出‘万能’检测方案——计算全息干涉检测方案。最后,针对2m级口径光学系统单镜直接离轴加工检测会遇到的检测盲区、离轴量控制精度和面型加工精度等问题,设计研制了小口径、小F数、单镜大离轴量、大非球面梯度的实验光学系统,验证了直接离轴加工检验方法,并进行了杂散光定量分析,验证了‘Hug’的初步杂散光分析结果,为2m级口径结构选择提供依据。
学科主题红外系统与元部件
公开日期2012-09-11
内容类型学位论文
源URL[http://202.127.1.142/handle/181331/5110]  
专题上海技术物理研究所_上海技物所
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GB/T 7714
于清华. 2m级口径空间红外光学系统设计研究[D]. 中国科学院研究生院. 2010.
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