| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-37页 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 | 第12-14页 |
| 1.2 光栅光谱仪国内外研究历史 | 第14-16页 |
| 1.3 太阳光栅光谱仪国内外发展现状 | 第16-35页 |
| 1.4 本论文的结构安排 | 第35-37页 |
| 第二章 成像光栅光谱仪的相关理论 | 第37-54页 |
| 2.1 成像光栅光谱仪的工作原理 | 第37-38页 |
| 2.2 反射式平面衍射光栅的相关理论 | 第38-42页 |
| 2.2.1 反射式平面衍射光栅的色散原理 | 第39-40页 |
| 2.2.2 光谱级及自由色散区 | 第40页 |
| 2.2.3 色散率 | 第40-41页 |
| 2.2.4 角放大率 | 第41页 |
| 2.2.5 光栅理论光谱分辨率 | 第41页 |
| 2.2.6 光栅集光效率 | 第41-42页 |
| 2.3 光谱成像系统的设计理论 | 第42-48页 |
| 2.3.1 理想光谱成像系统的特点 | 第42页 |
| 2.3.2 像差对光谱成像系统的影响 | 第42-48页 |
| 2.3.2.1 球差的影响 | 第43-44页 |
| 2.3.2.2 彗差的影响 | 第44-45页 |
| 2.3.2.3 像散和场曲的影响 | 第45-46页 |
| 2.3.2.4 畸变的影响 | 第46-47页 |
| 2.3.2.5 色差的影响 | 第47-48页 |
| 2.4 光谱分辨率的影响因素分析 | 第48-52页 |
| 2.4.1 光栅的影响 | 第49页 |
| 2.4.2 狭缝宽度的影响 | 第49-51页 |
| 2.4.3 光电阵列探测器的影响 | 第51页 |
| 2.4.4 像差的影响 | 第51-52页 |
| 2.4.5 系统其它因素的影响 | 第52页 |
| 2.5 本章小结 | 第52-54页 |
| 第三章 基于一米红外太阳望远镜的高光谱分辨率太阳光栅光谱仪的设计 | 第54-69页 |
| 3.1 科学目标及主要技术指标 | 第54-56页 |
| 3.1.1 科学目标 | 第54-55页 |
| 3.1.2 主要技术指标 | 第55-56页 |
| 3.2 两种光谱成像系统设计 | 第56-64页 |
| 3.2.1 反射式光谱仪器成像系统的选择 | 第56页 |
| 3.2.2 光谱成像系统像差校正研究 | 第56-59页 |
| 3.2.2.1 球差的校正 | 第57页 |
| 3.2.2.2 彗差的校正 | 第57-58页 |
| 3.2.2.3 像散的校正 | 第58-59页 |
| 3.2.3 两种光谱成像系统优化设计 | 第59-64页 |
| 3.2.3.1 Czerny-Turner成像系统 | 第59-62页 |
| 3.2.3.2 Littrow成像系统 | 第62-64页 |
| 3.3 基于自适应光学的光栅光谱成像系统像差校正方法 | 第64-67页 |
| 3.3.1 自适应光学像差校正原理简介 | 第64-65页 |
| 3.3.2 基于自适应光学技术的太阳光栅光谱仪像差校正方法 | 第65-67页 |
| 3.4 三种光谱成像系统像差校正性能比较 | 第67-68页 |
| 3.5 本章小结 | 第68-69页 |
| 第四章 高光谱分辨率太阳成像光栅光谱仪原理样机的研制 | 第69-83页 |
| 4.1 原理样机的仪器设计 | 第69-74页 |
| 4.1.1 结构设计 | 第69页 |
| 4.1.2 关键组件设计 | 第69-74页 |
| 4.1.2.1 光栅选型 | 第69-70页 |
| 4.1.2.2 入射狭缝 | 第70-71页 |
| 4.1.2.3 准直镜/成像镜 | 第71-72页 |
| 4.1.2.4 滤波器 | 第72页 |
| 4.1.2.5 探测器 | 第72页 |
| 4.1.2.6 成像扫描装置 | 第72-74页 |
| 4.2 原理样机初始实验像差校正实验验证 | 第74-76页 |
| 4.2.1 实验系统描述 | 第74-75页 |
| 4.2.2 系统初始像差校正实验 | 第75-76页 |
| 4.3 白光光谱测量及波长定标 | 第76-79页 |
| 4.3.1 白光光谱测量 | 第76-77页 |
| 4.3.2 波长标定 | 第77-79页 |
| 4.4 原理样机的光谱分辨率 | 第79-80页 |
| 4.4.1 光谱分辨率分析 | 第79-80页 |
| 4.4.2 实际光谱率测量 | 第80页 |
| 4.5 原理样机的空间分辨率 | 第80-82页 |
| 4.6 本章小结 | 第82-83页 |
| 第五章 波前像差对太阳光栅光谱仪光谱成像性能影响分析 | 第83-97页 |
| 5.1 太阳光栅光谱仪主要性能指标 | 第83-84页 |
| 5.2 波前像差与光谱成像性能参数的数学关系 | 第84-90页 |
| 5.2.1 理论推导 | 第84-89页 |
| 5.2.2 自适应光学校正对光谱成像性能的影响 | 第89-90页 |
| 5.3 数值模拟仿真 | 第90-94页 |
| 5.3.1 像差容差 | 第91页 |
| 5.3.2 不同类型、不同大小的单阶Zernike像差对κ和η的影响 | 第91-93页 |
| 5.3.3 大气湍流相位屏对κ和η的影响 | 第93-94页 |
| 5.4 自适应光学校正对光谱成像性能的影响 | 第94-95页 |
| 5.4.1 单阶Zernike像差闭环校正数值模拟 | 第94页 |
| 5.4.2 大气湍流相位屏闭环校正数值模拟 | 第94-95页 |
| 5.5 本章小结 | 第95-97页 |
| 第六章 波前像差对太阳光栅光谱仪光谱成像性能的影响实验验证 | 第97-104页 |
| 6.1 实验系统概述述 | 第97-98页 |
| 6.2 实验系统初始像差校正对光谱分辨率的影响实验验证 | 第98页 |
| 6.3 狭缝滤波对波前像差的滤波作用实验验证 | 第98-99页 |
| 6.4 不同类型、不同大小的单阶Zernike像差对κ和η的影响实验验证 | 第99-101页 |
| 6.5 大气湍流相位屏对κ和η的影响实验验证 | 第101-103页 |
| 6.6 本章小结 | 第103-104页 |
| 第七章 全文总结与展望 | 第104-109页 |
| 7.1 全文总结 | 第104-106页 |
| 7.2 本文的主要贡献与创新 | 第106-107页 |
| 7.3 后续工作展望 | 第107-109页 |
| 致谢 | 第109-111页 |
| 参考文献 | 第111-122页 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 | 第122-123页 |
