| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第17-33页 |
| 1.1 主动光学技术在空间望远镜中的应用 | 第17-23页 |
| 1.1.1 大口径望远镜的发展简史 | 第17-20页 |
| 1.1.2 主动光学技术概述 | 第20-21页 |
| 1.1.3 主动光学在JWST中的应用 | 第21-23页 |
| 1.2 波前检测技术概述 | 第23-30页 |
| 1.2.1 常用波前检测技术简介 | 第23-27页 |
| 1.2.2 相位差算法的发展 | 第27-29页 |
| 1.2.3 相位差算法与其他波前检测算法的比较 | 第29-30页 |
| 1.3 论文主要研究内容 | 第30-33页 |
| 第2章 相位差算法的基本原理 | 第33-53页 |
| 2.1 成像系统的数学模型 | 第33-39页 |
| 2.1.1 系统成像的数值计算流程 | 第33-37页 |
| 2.1.2 基于Zernike多项式的波像差描述 | 第37-39页 |
| 2.2 相位差算法的基本原理 | 第39-42页 |
| 2.3 相位差算法目标函数的求解 | 第42-51页 |
| 2.3.1 基于目标函数梯度的优化算法 | 第42-46页 |
| 2.3.2 仅依赖目标函数值的优化算法 | 第46-51页 |
| 2.4 本章小结 | 第51-53页 |
| 第3章 基于泰勒展开技术的相位差算法 | 第53-81页 |
| 3.1 泰勒展开技术 | 第53-54页 |
| 3.2 基于点扩散函数的泰勒展开式简化的相位差算法 | 第54-61页 |
| 3.2.1 点扩散函数的一阶泰勒展开 | 第54页 |
| 3.2.2 基于点扩散函数一阶泰勒展开式改进的相位差算法 | 第54-56页 |
| 3.2.3 数值仿真验证 | 第56-61页 |
| 3.3 基于光学传递函数的泰勒展开式简化的相位差算法 | 第61-69页 |
| 3.3.1 光学传递函数的一阶泰勒展开 | 第61页 |
| 3.3.2 基于光学传递函数一阶泰勒展开式改进的相位差算法 | 第61-64页 |
| 3.3.3 数值仿真验证 | 第64-69页 |
| 3.4 基于ZEMAX软件光线追迹的联合仿真验证 | 第69-76页 |
| 3.4.1 SNAP太空望远镜的ZEMAX光学结构 | 第69-71页 |
| 3.4.2 基于PSF一阶泰勒展开的相位差算法的仿真验证 | 第71-73页 |
| 3.4.3 基于OTF一阶泰勒展开的相位差算法的仿真验证 | 第73-76页 |
| 3.5 基于泰勒展开的相位差算法的检测范围分析 | 第76-79页 |
| 3.5.1 简化的相位差算法的小检测范围特性 | 第76-77页 |
| 3.5.2 扩展检测范围技术的初步探讨 | 第77-79页 |
| 3.6 本章小结 | 第79-81页 |
| 第4章 基于泰勒展开的相位差算法的误差分析 | 第81-109页 |
| 4.1 离焦距离对相位差算法的影响 | 第81-82页 |
| 4.2 离焦误差对相位差算法的影响 | 第82-87页 |
| 4.2.1 离焦距离与波像差之间的关系 | 第82-85页 |
| 4.2.2 离焦距离误差对解算精度的影响 | 第85-87页 |
| 4.3 噪声对相位差算法的影响 | 第87-93页 |
| 4.3.1 观测物体为点目标时,噪声对解算精度的扰动及抑制 | 第87-90页 |
| 4.3.2 观测物体为扩展目标时,噪声对解算精度的扰动及抑制 | 第90-93页 |
| 4.4 光瞳内光强分布对相位差算法的影响 | 第93-97页 |
| 4.4.1 光瞳内光强分布对解算精度的影响 | 第93-95页 |
| 4.4.2 包含光强分布参数的相位差算法 | 第95-97页 |
| 4.5 系统微振动对相位差算法的影响 | 第97-102页 |
| 4.5.1 微振动的数学模型 | 第97-99页 |
| 4.5.2 微振动对解算精度的影响 | 第99-100页 |
| 4.5.3 包含微振动方程的相位差算法 | 第100-102页 |
| 4.6 图像配准误差对相位差算法的影响 | 第102-103页 |
| 4.7 分光装置误差对相位差算法的影响 | 第103-107页 |
| 4.8 本章小结 | 第107-109页 |
| 第5章 基于泰勒展开的相位差波前检测实验研究 | 第109-129页 |
| 5.1 概述 | 第109页 |
| 5.2 相机像元尺寸的选取 | 第109-110页 |
| 5.3 基于点扩散函数泰勒展开的线性化相位差算法实验验证 | 第110-119页 |
| 5.3.1 基于Shack-Hartmann传感器测量结果的实验 | 第110-116页 |
| 5.3.2 基于离焦距离与波像差关系的实验验证 | 第116-119页 |
| 5.4 高斯光照下的相位差算法实验验证 | 第119-123页 |
| 5.4.1 实验方案设计 | 第119-120页 |
| 5.4.2 实验结果及误差分析 | 第120-123页 |
| 5.5 微振动下的相位差算法实验验证 | 第123-127页 |
| 5.5.1 实验方案设计 | 第123-124页 |
| 5.5.2 实验结果及误差分析 | 第124-127页 |
| 5.6 本章小结 | 第127-129页 |
| 第6章 总结与展望 | 第129-133页 |
| 6.1 论文的主要工作总结及创新点 | 第129-130页 |
| 6.2 工作展望 | 第130-133页 |
| 参考文献 | 第133-141页 |
| 致谢 | 第141-143页 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 | 第143页 |
