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基于遗传算法的相位差法波前检测piston误差 被引量:2
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作者 曹芳 赵继勇 吴桢 《天文研究与技术》 CSCD 2011年第4期369-373,共5页
光学综合孔径望远镜常常因为子望远镜间的失调大于1λ产生相位差,影响望远镜的分辨能力。基于相位差法的检测技术,可以检测出子望远镜间的微小失调误差。提出了相位差波前检测方法与遗传算法相结合,设计了一个相位差波前传感器,进行综... 光学综合孔径望远镜常常因为子望远镜间的失调大于1λ产生相位差,影响望远镜的分辨能力。基于相位差法的检测技术,可以检测出子望远镜间的微小失调误差。提出了相位差波前检测方法与遗传算法相结合,设计了一个相位差波前传感器,进行综合孔径望远系统的piston误差检测。在计算机模拟成像系统的基础上,仿真结果证明,基于遗传算法的相位差波前检测方法可以较准确地恢复波前相位,检测piston误差。 展开更多
关键词 波前检测 综合孔径望远镜 相位差法 piston误差 遗传算法
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片上多孔径一维阵列光栅天线的激光相干合成
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作者 徐飞菲 杨梓源 +6 位作者 任虹 杨旭 姜佳丽 李自强 李枫 耿超 李新阳 《光电工程》 北大核心 2025年第10期2-13,共12页
针对片上光学相控阵存在的发射尺寸与输出功率受限的问题,本研究聚焦于基于片上多光纤并行接入的多孔径一维阵列光栅天线的激光相干合成技术,开展理论分析和实验验证。基于芯片的输出光场特性,构建了仿真模型,分析活塞相位差对合成效果... 针对片上光学相控阵存在的发射尺寸与输出功率受限的问题,本研究聚焦于基于片上多光纤并行接入的多孔径一维阵列光栅天线的激光相干合成技术,开展理论分析和实验验证。基于芯片的输出光场特性,构建了仿真模型,分析活塞相位差对合成效果的影响。开展了基于SPGD算法的片上4孔径激光相干合成实验,由1024根硅光波导构成的单个孔径尺寸为1.8 mm×4.3 mm,实现了λ/66.16(λ为波长)的相位控制精度,合成后PIB值提升8.81倍,旁瓣抑制比为10.89 dB。验证了片上多孔径一维阵列光栅天线相干合成技术的可行性和有效性。 展开更多
关键词 光学相控阵 硅基光电子 光栅天线 相干合成 活塞相位差
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基于相位差法的光学综合孔径望远镜失调检测技术 被引量:6
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作者 曹芳 吴桢 朱永田 《天文研究与技术》 CSCD 北大核心 2008年第3期288-293,共6页
光学综合孔径望远镜常常因为子望远镜间的失调大于1λ而产生相位差,影响望远镜的分辨能力。基于相位差法的检测技术,主要是利用在焦面和离焦位置上同时采集的一对图像,对光瞳上的相位分布进行恢复,从而得出子望远镜间的微小失调误差。... 光学综合孔径望远镜常常因为子望远镜间的失调大于1λ而产生相位差,影响望远镜的分辨能力。基于相位差法的检测技术,主要是利用在焦面和离焦位置上同时采集的一对图像,对光瞳上的相位分布进行恢复,从而得出子望远镜间的微小失调误差。在计算机模拟成像系统的基础上,我们使用有限差分法对波前相位进行了恢复。模拟研究结果表明,相位差法可以较准确恢复出波前相位,检测出失调量。 展开更多
关键词 综合孔径望远镜 piston误差 相位差法 波前检测
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基于色散干涉图像的拼接望远镜共相零位标定方法研究 被引量:3
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作者 颜召军 陈欣扬 +2 位作者 郑立新 丁媛媛 朱能鸿 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第19期296-304,共9页
镜面拼接是一种提高望远镜分辨率的有效方法,拼接子镜间的相位平移误差是影响拼接望远镜成像质量的重要因素.针对当前拼接望远镜中的共相问题,提出了色散干涉图像峰值比值为评价函数的共相零位标定方法.以两个子镜为研究对象,对该共相... 镜面拼接是一种提高望远镜分辨率的有效方法,拼接子镜间的相位平移误差是影响拼接望远镜成像质量的重要因素.针对当前拼接望远镜中的共相问题,提出了色散干涉图像峰值比值为评价函数的共相零位标定方法.以两个子镜为研究对象,对该共相零位标定方法进行了仿真验证,并搭建了两孔径共相零位标定实验平台,验证了基于色散干涉图像的拼接望远镜共相零位标定方法的可行性.实验结果表明,该方法不受2π模糊性问题影响,可在几百微米共相误差范围内以10 nm左右精度对共相零位进行标定,解决了现有标定方法动态范围受限的问题. 展开更多
关键词 拼接望远镜 平移误差 色散干涉 共相
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中凸变椭圆活塞直线伺服系统的变增益零相位误差跟踪滑模控制 被引量:1
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作者 崔红 郭庆 《电气传动》 北大核心 2005年第6期44-47,共4页
针对中凸变椭圆活塞直线伺服驱动系统,提出了变增益零相位误差跟踪—滑模控制这一新型控制策略,以提高系统的跟踪性能和抗扰性能。它结合了变增益零相位误差跟踪控制器的理想跟踪特性与滑模控制器的抗扰动能力的优点,并采用扰动观测器... 针对中凸变椭圆活塞直线伺服驱动系统,提出了变增益零相位误差跟踪—滑模控制这一新型控制策略,以提高系统的跟踪性能和抗扰性能。它结合了变增益零相位误差跟踪控制器的理想跟踪特性与滑模控制器的抗扰动能力的优点,并采用扰动观测器对负载扰动进行估计和补偿,从而保证了中凸变椭圆活塞直线伺服驱动系统的快速稳定性。仿真结果表明,采用这种控制策略可以十分有效地减小中凸变椭圆活塞直线伺服驱动系统的跟踪误差。 展开更多
关键词 中凸变椭圆活塞 相位误差 变增益 直线伺服系统 伺服驱动系统 控制策略 滑模控制器 跟踪控制器 扰动观测器 抗扰性能 跟踪性能 跟踪特性 负载扰动 仿真结果 跟踪误差 抗扰动 稳定性
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基于宽光谱条纹对比度的菲索型光干涉望远镜共相检测与控制方法 被引量:1
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作者 王蓓 陈欣扬 +2 位作者 郑立新 李可新 颜召军 《天文研究与技术》 CSCD 2018年第3期369-374,共6页
菲索型光干涉望远镜得到高分辨率成像的关键是消除各子镜之间相位平移误差。宽光谱条纹对比度检测法是一种检测相位平移误差的有效办法。基于物理光学的基本原理,论证了平移误差与系统点扩展函数的关系,进而仿真了共相远场条纹像,分析... 菲索型光干涉望远镜得到高分辨率成像的关键是消除各子镜之间相位平移误差。宽光谱条纹对比度检测法是一种检测相位平移误差的有效办法。基于物理光学的基本原理,论证了平移误差与系统点扩展函数的关系,进而仿真了共相远场条纹像,分析了共相检测与控制过程和数据预处理的方法,提出了加权对比度的算法和共相维持的方法,最终得到了共相远场像,并与仿真结果进行了对比。结果表明,实验与仿真的共相远场像能量分布形态以及数值都比较接近,该方法可以实现对子镜之间相位平移误差的检测与控制。 展开更多
关键词 共相检测 子镜拼接 相位平移误差 条纹对比度
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The co-phasing detection method for sparse optical synthetic aperture systems 被引量:2
7
作者 刘政 王胜千 饶长辉 《Chinese Physics B》 SCIE EI CAS CSCD 2012年第6期600-607,共8页
Co-phasing between different sub-apertures is important for sparse optical synthetic aperture telescope systems to achieve high-resolution imaging. For co-phasing detection in such a system, a new aspect of the system... Co-phasing between different sub-apertures is important for sparse optical synthetic aperture telescope systems to achieve high-resolution imaging. For co-phasing detection in such a system, a new aspect of the system's far-field interferometry is analysed and used to construct a novel method to detect piston errors. An optical setup is built to demonstrate the efficacy of this method. Experimental results show that the relative differences between measurements by this method and the criterion are less than 4%, and their residual detecting errors are about 0.01 A for different piston errors, which makes the use of co-phasing detection within such a system promising. 展开更多
关键词 sparse-optical-synthetic-aperture co-phasing detection piston error
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一种基于远场图像的稀疏光学合成孔径系统共相探测新方法的仿真研究 被引量:7
8
作者 刘政 王胜千 饶长辉 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期569-577,共9页
稀疏光学合成孔径系统中,共相探测环节检测子孔径间的相位平移误差,为系统高分辨力的实现提供重要支持.文章从基本的物理原理出发,分析了系统远场与相位平移误差的关系,并以此为基础,从数学上阐明了相位平移误差对系统远场图像的影响机... 稀疏光学合成孔径系统中,共相探测环节检测子孔径间的相位平移误差,为系统高分辨力的实现提供重要支持.文章从基本的物理原理出发,分析了系统远场与相位平移误差的关系,并以此为基础,从数学上阐明了相位平移误差对系统远场图像的影响机制.进一步,针对典型的两孔径系统,提出了一种新的基于远场相似度的共相探测方法,并对其可行性、原理性偏差和动态范围进行了仿真分析.结果表明,该方法在原理上可实现对两孔径系统相位平移误差的良好标定,且避免了一些既有方法可能存在的2π模糊性及无法判断符号的问题,具有一定的动态范围,为共相探测新技术的进一步研究提供了有效参考. 展开更多
关键词 稀疏光学合成孔径 远场图像 相位平移误差 共相探测
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基于色散条纹传感器的拼接镜面共相的实验研究 被引量:11
9
作者 张勇 张靓 +4 位作者 刘根荣 王跃飞 张亚俊 曾裔中 李烨平 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期76-81,共6页
研制极大望远镜的拼接主镜时,为使得望远镜系统成像质量达到衍射极限,子镜的定位精度需要满足共相位要求,那么必须对子镜之间的平移误差进行实时精确检测和校正。在对色散条纹检测和色散哈特曼检测原理分析的基础上,建造了一台色散条纹... 研制极大望远镜的拼接主镜时,为使得望远镜系统成像质量达到衍射极限,子镜的定位精度需要满足共相位要求,那么必须对子镜之间的平移误差进行实时精确检测和校正。在对色散条纹检测和色散哈特曼检测原理分析的基础上,建造了一台色散条纹传感器,并在室内拼接镜面主动光学实验系统上开展检测实验,验证了检测信号和平移误差之间存在确定的函数关系,可实现对平移误差的间接测量。针对实验结果分析了误差产生的原因,总结了影响检测精度的主要因素有:条纹对比度、光谱曲线定标、非线性最小二乘法,并提出了解决方案,以完善数据处理的计算方法。在±15μm的测量范围内,可达到20 nm的检测精度。 展开更多
关键词 主动光学 平移误差 色散条纹传感器 拼接镜面 子镜共相
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相位差波前检测方法应用于平移误差检测的实验研究 被引量:6
10
作者 罗群 黄林海 +2 位作者 顾乃庭 李斐 饶长辉 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期529-536,共8页
相位差波前检测方法由于其结构简单,对环境要求低,测量精度较高等优点,被应用于诸多领域.本文针对拼接型天文望远镜中主镜的共相位检测问题,对相位差波前检测方法在拼接主镜各子镜间平移误差测量进行理论分析,并搭建了实验光路.实验结... 相位差波前检测方法由于其结构简单,对环境要求低,测量精度较高等优点,被应用于诸多领域.本文针对拼接型天文望远镜中主镜的共相位检测问题,对相位差波前检测方法在拼接主镜各子镜间平移误差测量进行理论分析,并搭建了实验光路.实验结果表明:相位差波前检测方法对拼接镜平移误差的测量精度高于λ/20(λ为波长),满足系统对拼接平移误差的要求. 展开更多
关键词 相位差波前检测方法 平移误差 拼接型望远镜
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阶梯光栅拼接中的纵向位移误差精确调整技术 被引量:1
11
作者 王瑞 韩建 +5 位作者 肖东 叶慧琪 唐靓 郝俊 翟洋 郝志博 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第18期111-119,共9页
共相光栅拼接技术是目前研制米级大尺寸阶梯光栅的重要手段,位移误差调整精度对光栅的拼接精度有决定性影响。为消除拼接光栅中的周期性位移误差,实现大尺寸阶梯光栅的共相拼接,从理论出发分析了位移误差对拼接光栅点扩散函数的具体影响... 共相光栅拼接技术是目前研制米级大尺寸阶梯光栅的重要手段,位移误差调整精度对光栅的拼接精度有决定性影响。为消除拼接光栅中的周期性位移误差,实现大尺寸阶梯光栅的共相拼接,从理论出发分析了位移误差对拼接光栅点扩散函数的具体影响,并基于干涉测量原理,提出了一种基于迈克耳孙干涉系统,利用白光和双波长测量技术相结合的光栅拼接位移误差检测调整方法。通过对比不同调整量下干涉条纹位移变化的模拟计算结果与纳米位移平台实验结果,分析了傅里叶分析算法的计算精度,进而实现了位移误差的精确调整。实验计算结果表明,白光双波长测量技术实现的拼接光栅位移误差Δz小于6 nm,可满足大尺寸拼接光栅的共相检测要求。 展开更多
关键词 测量 拼接光栅 共相调整 纵向位移误差 调整精度
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基于色散条纹传感技术的拼接镜共相方法 被引量:8
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作者 孟玉凰 徐抒岩 许博谦 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期132-142,共11页
针对拼接型望远镜共相难的问题,提出了一种基于色散条纹传感技术的共相误差检测方法。根据色散条纹传感技术的探测原理,给出了色散条纹传感器的光学成像模型,并利用计算机进行模拟研究。为解决色散条纹检测技术在接近共相时失效的问题,... 针对拼接型望远镜共相难的问题,提出了一种基于色散条纹传感技术的共相误差检测方法。根据色散条纹传感技术的探测原理,给出了色散条纹传感器的光学成像模型,并利用计算机进行模拟研究。为解决色散条纹检测技术在接近共相时失效的问题,提出一种辅助检测方案,即色散哈特曼检测法,并通过仿真验证了该方法的可行性。结合两种方法,色散条纹传感器在可见光范围内能准确检测±60μm以下的活塞误差,检测精度可达λ/10。同时,对一系列影响检测精度的因素进行了定量分析,提出了条纹开窗、多路采集、提高波长标定精度等解决方法,还针对算法提出新的改进方案,降低了标定误差影响。结果表明,该方法可以有效地完成对活塞误差的大量程、无盲区、高精度检测,在空间和地基拼接型望远镜的粗共相标定和相位控制领域有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 成像系统 共相检测 色散条纹传感器 拼接镜 活塞误差
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拼接望远镜的装调流程及共相调整技术
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作者 王昆延 戴懿纯 +3 位作者 王斌 谭旭 杨慧 金振宇 《激光与光电子学进展》 2025年第20期20-30,共11页
拼接镜面技术是未来大口径望远镜发展的重要方向,而共相技术则是实现衍射极限成像的关键挑战。此外,与整镜式望远镜相比,拼接望远镜在副镜装调方面存在显著差异。围绕拼接望远镜的副镜装调技术与拼接镜面共相调整技术展开研究,系统介绍... 拼接镜面技术是未来大口径望远镜发展的重要方向,而共相技术则是实现衍射极限成像的关键挑战。此外,与整镜式望远镜相比,拼接望远镜在副镜装调方面存在显著差异。围绕拼接望远镜的副镜装调技术与拼接镜面共相调整技术展开研究,系统介绍了目前已建成的拼接望远镜在这两方面所采用的方案。同时,分析了国内部分拼接实验系统所应用的共相探测技术,并对当前常见共相探测方法的优缺点、适用领域及未来发展趋势进行了总结。旨在为未来拼接望远镜的装调及共相调整方案研究提供技术借鉴和参考。 展开更多
关键词 拼接望远镜 望远镜装调 光轴对准 共相调整 平移误差
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