留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

哈特曼原理子口径斜率扫描检测及误差研究

赵宪宇,  薛栋林,  程强

downloadPDF
文章导航 > 红外与激光工程  > 2019 >  48(8): 813003-0813003(8)
赵宪宇, 薛栋林, 程强. 哈特曼原理子口径斜率扫描检测及误差研究[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(8): 813003-0813003(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0813003
引用本文: 赵宪宇, 薛栋林, 程强. 哈特曼原理子口径斜率扫描检测及误差研究[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(8): 813003-0813003(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0813003
shu
Zhao Xianyu, Xue Donglin, Cheng Qiang. Research on Hartmann principle based on sub-aperture slope scanning detection and error[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(8): 813003-0813003(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0813003
Citation: Zhao Xianyu, Xue Donglin, Cheng Qiang. Research on Hartmann principle based on sub-aperture slope scanning detection and error[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(8): 813003-0813003(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0813003
shu

哈特曼原理子口径斜率扫描检测及误差研究

doi: 10.3788/IRLA201948.0813003
  • 1.

    中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033;

  • 2.

    中国科学院大学,北京 100049

基金项目: 

国家重点研发计划（2016YFB0500100）;中国科学院前沿科学重点研究项目（QYZDJ-SSW-JSC038-02）;国家自然科学基金青年科学基金（61605202）

详细信息
    作者简介:

    赵宪宇(1992-),男,硕士生,主要从事像质评价方面的研究。Email:1246849081@qq.com

  • 中图分类号: O439;O436.1

Research on Hartmann principle based on sub-aperture slope scanning detection and error

  • 1.

    Changchun Institute of Optics,Fine Mechanics and Physics,Chinese Academy of Sciences,Changchun 130033,China;

  • 2.

    University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China

  • 摘要: 提出了一种基于哈特曼原理子口径斜率扫描再重构波面的检测方式，研究了一种解决大口径光学系统不同俯仰角下的像质评价的方法。该方法无需同等口径标准镜，通过扫描方式获取波面信息。采用光学软件与数学分析软件通过DDE接口连接进行计算机联合仿真的方式进行探究，仿真光学系统采用主镜720 mm，次镜100 mm的卡塞-格林系统来验证该方法的可行性，利用随机误差注入及多次扫描平均的方法进行了该检测方式中重构波面精度的研究；系统探究了光斑中心提取误差、子口径定位误差、子口径倾斜误差对于该检测方法重构波面精度的影响。给出了该方法仿真结果与光学软件仿真结果的对比，并获取了误差注入时各误差与重构波面精度的物理模型。
    Abstract: A method of detecting reconstructed wavefront was introduced based on Hartmann principle sub-aperture slope scanning to solve image quality evaluation for large aperture optical system at different elevation angles. The method does not need the same size caliber standard mirror. The information of wavefront can be obtained by scanning. The optical software and mathematical analysis software were used to carry out computer simulation through DDE link. The simulation optical system used Cassegrain system with primary mirror 720 mm and secondary mirror 100 mm to verify the feasibility of this method. Random error inducing and multiple scanning averaging were used to study the accuracy of reconstructed wavefront. The error included spot centroid error, sub-aperture positioning error and sub-aperture tilt error. The comparison between the simulation results and the results of optical software was given, and the physical models of errors and reconstructed wavefront accuracy during error injection were obtained.
  • [1] Li Hongzhuang, Wang Zhichen, Wang Fuguo, et al.Method of wavefront error test in the outfield for large aperture telescope[J]. Acta Photonica Sinica, 2012, 41(1):39-42. (in Chinese)
    [2] Wang Jianli, Chen Tao, Zhang Jingxu, et al. General requirements and key technologies for the ground-based high resolution EO imaging telescope[J]. Opt Precision Eng, 2008, 16(5):1-16. (in Chinese)
    [3] Yang Fei, Ming Ming, Chen Baogang, et al. Influence of diversification of elevation to the opto-mechanical system of 1.23m telescope[J]. Laser Optoelectronics Progress, 2012, 49(1):39-42. (in Chinese)
    [4] Malacara D. Optical Shop Testing[M]. 3rd ed, US:John Wiley Sons Inc, 2012.
    [5] Bell R M, Robins G C, Eugeni C, et al. LOTIS at completion of collimator integration[C]//SPIE, 2008,7107:7017D.
    [6] Yan Lisong. Reaserch on algorithm test optical mirror by subapture stitching interferometry[D]. Beijing:University of Chinese Academy of Sciences, 2015. (in Chinese)
    [7] Yan Gongjing, Zhang Xianzhong. Technology of subaperture stitching testing optical convex spherical mirror[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(5):0517002. (in Chinese)
    [8] Feinberg L D, Hagopian J G, Diaz C. New approach to cryogenic optical testing the JWST[C]//SPIE, 2006, 6265:23.
    [9] Feinberg L D, Barto A, Waldman M, et al. James webb space telescope system cryogenic optical test plans[C]//SPIE, 2011, 8150:815007.
    [10] Malacara-Hernandez D, Malacara-Doblado D. What is a Hartmann test[J]. Applied Optics, 2015, 54:2296-2301.
    [11] Qi Erhui, Luo Xiao, Li Ming, et al. Error analysis of scanning pentaprism system in optical testing on large aperture flat mirror[J]. Infrared and Laser Engineering,2015, 44(2):639-646. (in Chinese)
    [12] Knight J S, Feinberg L, Howard J, et al. Hartmann test for the james webb space telescope[C]//SPIE, 2016, 9904:99040C.
  • [1] 王孝坤, 戚二辉, 胡海翔, 苏航, 李凌众, 王晶, 罗霄, 张学军.  超大口径平面反射镜的光学检测（特邀） . 红外与激光工程, 2022, 51(1): 20210953-1-20210953-7. doi: 10.3788/IRLA20210953
    [2] 张俊, 宫雪非.  大口径长焦距光学检测系统强制对流方法 . 红外与激光工程, 2022, 51(12): 20220204-1-20220204-8. doi: 10.3788/IRLA20220204
    [3] 冯亚飞, 韦承甫, 刘现魁, 任晓明, 王振华, 孟昭荣.  应用于环形激光束的低阶哈特曼波前传感器设计 . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20210016-1-20210016-6. doi: 10.3788/IRLA20210016
    [4] 唐境, 张景旭, 安其昌, 李洪文.  基于dOTF的大口径透射光学元件检测技术 . 红外与激光工程, 2021, 50(6): 20200358-1-20200358-7. doi: 10.3788/IRLA20200358
    [5] 王晶, 王孝坤, 胡海翔, 李凌众, 苏航.  夏克哈特曼扫描拼接检测平面镜(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(10): 20210527-1-20210527-7. doi: 10.3788/IRLA20210527
    [6] 安其昌, 吴小霞, 张景旭, 李洪文, 陈璐.  基于曲率/斜率混合传感的镜面视宁度检测方法 . 红外与激光工程, 2021, 50(7): 20200419-1-20200419-7. doi: 10.3788/IRLA20200419
    [7] 贾启旺, 李新阳, 罗曦.  自适应光学系统运行失稳检测方法 . 红外与激光工程, 2020, 49(10): 20200299-1-20200299-10. doi: 10.3788/IRLA20200299
    [8] 唐境, 张景旭, 安其昌, 李洪文.  大口径巡天望远镜校正镜弹性体支撑 . 红外与激光工程, 2020, 49(S1): 20200124-20200124. doi: 10.3788/IRLA20200124
    [9] 朱进一, 谢永军.  采用衍射主镜的大口径激光雷达接收光学系统 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 518001-0518001(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0518001
    [10] 于洋, 王世勇, 蹇毅, 陈珺, 代具亭.  面阵探测器连续扫描成像光学系统 . 红外与激光工程, 2016, 45(1): 118002-0118002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.0118002
    [11] 安其昌, 张景旭, 杨飞, 乔兵.  基于斜率的TMT 三镜面形检测方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1884-1889.
    [12] 杨飞, 刘国军, 安其昌.  平差理论在大口径光学元件轮廓检测中的应用 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2965-2969.
    [13] 武超群, 李梅, 周璐春.  哈特曼传感器仿真平台设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 567-571.
    [14] 李宏壮, 赵勇志, 马鑫雪, 于树海, 殷丽梅.  大口径折反式三组元连续变焦距光学系统设计 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3037-3042.
    [15] 戚二辉, 罗霄, 李明, 郑立功, 张学军.  五棱镜扫描技术检测大口径平面镜的误差分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 639-646.
    [16] 马辰昊, 付跃刚, 贺文俊, 王加科, 董亭亭.  双光楔微扫描哈特曼-夏克波前探测技术 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2813-2818.
    [17] 巫玲, 李佳斌, 陈念年, 熊召, 刘长春, 范勇.  大口径平面光学元件面形检测中激光光斑质心定位 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1704-1709.
    [18] 杨飞, 刘国军, 安其昌.  结构函数在大口径光学系统评价中的应用 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3832-3836.
    [19] 贺文俊, 付跃刚, 余锟, 王加科, 欧阳名钊.  圆锥扫描中波红外光学系统的参数检测 . 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1783-1787.
    [20] 明名, 杨飞, 赵金宇, 张丽敏, 吴小霞.  折反式大口径、大视场、宽光谱光学系统 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 149-154.
  • 加载中
WeChat 点击查看大图
计量
  • 文章访问数:  532
  • HTML全文浏览量:  147
  • PDF下载量:  46
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2019-03-11
  • 修回日期:  2019-04-21
  • 刊出日期:  2019-08-25

哈特曼原理子口径斜率扫描检测及误差研究

doi: 10.3788/IRLA201948.0813003
  • 1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林 长春 130033;
  • 2. 中国科学院大学,北京 100049
    • 作者简介:

    赵宪宇(1992-),男,硕士生,主要从事像质评价方面的研究。Email:1246849081@qq.com

  • 收稿日期: 2019-03-11
  • 修回日期: 2019-04-21
  • 刊出日期: 2019-08-25
基金项目:

国家重点研发计划（2016YFB0500100）;中国科学院前沿科学重点研究项目（QYZDJ-SSW-JSC038-02）;国家自然科学基金青年科学基金（61605202）

  • 中图分类号: O439;O436.1

摘要: 提出了一种基于哈特曼原理子口径斜率扫描再重构波面的检测方式，研究了一种解决大口径光学系统不同俯仰角下的像质评价的方法。该方法无需同等口径标准镜，通过扫描方式获取波面信息。采用光学软件与数学分析软件通过DDE接口连接进行计算机联合仿真的方式进行探究，仿真光学系统采用主镜720 mm，次镜100 mm的卡塞-格林系统来验证该方法的可行性，利用随机误差注入及多次扫描平均的方法进行了该检测方式中重构波面精度的研究；系统探究了光斑中心提取误差、子口径定位误差、子口径倾斜误差对于该检测方法重构波面精度的影响。给出了该方法仿真结果与光学软件仿真结果的对比，并获取了误差注入时各误差与重构波面精度的物理模型。

English Abstract

    全文HTML

参考文献 (12)

目录

    /

    返回文章
    返回

    版权所有 © 2019 《红外与激光工程》编辑部｜ 地址: 天津市空港经济区中环西路58号｜ 邮政编码: 300308

    津ICP备19007885号-1

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发    百度统计