基于天文应用的大口径压电变形镜技术研究
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第18-42页 |
| 1.1 自适应光学 | 第18-20页 |
| 1.1.1 自适应光学 | 第18-19页 |
| 1.1.2 自适应光学发展历程 | 第19-20页 |
| 1.2 自适应光学应用 | 第20-29页 |
| 1.2.1 天文与自适应光学 | 第20-23页 |
| 1.2.2 天文自适应光学系统 | 第23-25页 |
| 1.2.3 天文自适应光学系统发展现状 | 第25-28页 |
| 1.2.4 其他自适应光学应用 | 第28-29页 |
| 1.3 变形镜 | 第29-39页 |
| 1.3.1 变形镜工作原理与分类 | 第29-33页 |
| 1.3.2 变形镜性能比较 | 第33-38页 |
| 1.3.3 国内变形镜技术发展现状 | 第38-39页 |
| 1.4 研究目的和意义 | 第39-41页 |
| 1.5 本论文内容及结构 | 第41-42页 |
| 第2章 天文应用变形镜性能需求分析 | 第42-62页 |
| 2.1 大气湍流 | 第42-47页 |
| 2.1.1 大气对光传播的干扰 | 第42-43页 |
| 2.1.2 湍流 | 第43-45页 |
| 2.1.3 光学天文选址 | 第45-47页 |
| 2.2 衍射极限成像和像差成像 | 第47-50页 |
| 2.2.1 衍射极限成像 | 第47-48页 |
| 2.2.2 大气湍流像差成像 | 第48-49页 |
| 2.2.3 像差成像波前影响分析 | 第49-50页 |
| 2.3 波像差模式分解 | 第50-53页 |
| 2.3.1 波像差分解 | 第50-51页 |
| 2.3.2 Zernike多项式 | 第51-52页 |
| 2.3.3 Karhunen-Love函数 | 第52-53页 |
| 2.3.4 区域校正 | 第53页 |
| 2.4 随机大气湍流波像差的生成与校正 | 第53-56页 |
| 2.4.1 随机大气湍流波像差的生成方法 | 第53-55页 |
| 2.4.2 大气湍流波像差生成结果 | 第55-56页 |
| 2.5 变形镜性能需求分析 | 第56-60页 |
| 2.5.1 变形镜单元数需求分析 | 第56-57页 |
| 2.5.2 变形镜冲程需求分析 | 第57-58页 |
| 2.5.3 变形镜工作带宽需求分析 | 第58-60页 |
| 2.6 本章总结 | 第60-62页 |
| 第3章 大口径高带宽组合式压电变形镜设计 | 第62-86页 |
| 3.1 大口径双驱动模式单压电变形镜 | 第62-70页 |
| 3.1.1 双驱动模式变形镜 | 第62-64页 |
| 3.1.2 双驱动模式变形镜性能 | 第64-68页 |
| 3.1.3 双驱动模式变形镜湍流波像差校正 | 第68-69页 |
| 3.1.4 传统压电变形镜局限性分析 | 第69-70页 |
| 3.2 组合式压电变形镜 | 第70-73页 |
| 3.2.1 组合式变形镜 | 第70-71页 |
| 3.2.2 有限元分析模型 | 第71-73页 |
| 3.3 单压电变形镜层设计 | 第73-78页 |
| 3.3.1 阵列支撑点配置设计 | 第73-74页 |
| 3.3.2 单压电变形镜层结构参数设计 | 第74-77页 |
| 3.3.3 单压电变形镜层性能仿真 | 第77-78页 |
| 3.4 驱动阵列层设计 | 第78-83页 |
| 3.4.1 驱动方式选择 | 第78-80页 |
| 3.4.2 镜面支撑连接方式 | 第80-81页 |
| 3.4.3 球形头铰链连接设计 | 第81-82页 |
| 3.4.4 变形镜微调结构设计 | 第82-83页 |
| 3.5 组合式变形镜设计总结 | 第83-84页 |
| 3.6 本章小结 | 第84-86页 |
| 第4章 大口径高带宽组合式压电变形镜制备 | 第86-96页 |
| 4.1 制作组合式变形镜的关键工艺与技术研究 | 第86-91页 |
| 4.1.1 镜面面型微调技术 | 第86-87页 |
| 4.1.2 镜面应力控制技术 | 第87-89页 |
| 4.1.3 PZT陶瓷片拼接技术 | 第89-91页 |
| 4.2 组合式压电变形镜制备 | 第91-94页 |
| 4.2.1 制备工艺流程 | 第91-92页 |
| 4.2.2 组合式变形镜样机 | 第92-94页 |
| 4.3 本章小结 | 第94-96页 |
| 第5章 大口径高带宽组合式压电变形镜性能表征 | 第96-112页 |
| 5.1 变形镜镜面性能表征方法 | 第96-99页 |
| 5.1.1 主要性能参数 | 第96-97页 |
| 5.1.2 镜面性能测试方法 | 第97-98页 |
| 5.1.3 波前测量法 | 第98-99页 |
| 5.2 大口径变形镜测试系统 | 第99-104页 |
| 5.2.1 变形镜测试系统原理 | 第99-100页 |
| 5.2.2 光束口径耦合系统优化 | 第100-101页 |
| 5.2.3 大口径变形镜测试系统搭建 | 第101-103页 |
| 5.2.4 大口径变形镜测试系统总结 | 第103-104页 |
| 5.3 组合式压电变形镜性能表征 | 第104-106页 |
| 5.3.1 镜面质量表征 | 第104页 |
| 5.3.2 变形量表征 | 第104-105页 |
| 5.3.3 工作带宽表征 | 第105-106页 |
| 5.4 组合式压电变形镜校正性能表征 | 第106-109页 |
| 5.4.1 自校正性能表征 | 第106-107页 |
| 5.4.2 Zernike像差重构 | 第107-109页 |
| 5.4.3 大气湍流波像差重构 | 第109页 |
| 5.5 与国内外变形镜性能比较 | 第109-111页 |
| 5.6 本章小结 | 第111-112页 |
| 第6章 单压电片变形镜应用研究 | 第112-124页 |
| 6.1 AO动态像差校正 | 第112-116页 |
| 6.1.1 61单元压电片变形镜 | 第112-113页 |
| 6.1.2 动态像差物理生成 | 第113页 |
| 6.1.3 动态像差校正系统 | 第113-116页 |
| 6.2 激光内腔自适应校正 | 第116-122页 |
| 6.2.1 激光热透镜效应 | 第116页 |
| 6.2.2 激光内腔校正系统 | 第116-118页 |
| 6.2.3 热透镜效应影响分析 | 第118-120页 |
| 6.2.4 激光内腔校正 | 第120-122页 |
| 6.3 本章小结 | 第122-124页 |
| 第7章 总结与展望 | 第124-128页 |
| 7.1 总结 | 第124-125页 |
| 7.1.1 本论文主要工作 | 第124-125页 |
| 7.1.2 本论文主要创新点 | 第125页 |
| 7.2 展望 | 第125-128页 |
| 7.2.1 大口径高带宽组合式压电变形镜 | 第125-126页 |
| 7.2.2 变形镜测试方法与应用 | 第126-128页 |
| 参考文献 | 第128-140页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 | 第140-142页 |
| 致谢 | 第142页 |
