望遠鏡自適應(yīng)副鏡調(diào)整技術(shù)研究.pdf

1、隨著人們探求宇宙奧秘步伐的逐漸加快，對天文望遠鏡的口徑和光學(xué)效率提出了更高的要求。要建設(shè)大口徑望遠鏡，自適應(yīng)系統(tǒng)是必不可少的一部分，傳統(tǒng)的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)往往采用搭建額外的光學(xué)元器件來矯正大氣散射，但這樣的結(jié)構(gòu)會增加反射或者投射面的數(shù)量并引入額外的紅外散射，導(dǎo)致影響觀測效果。
　　目前最為先進的自適應(yīng)副鏡系統(tǒng)能夠解決這個問題。該系統(tǒng)將現(xiàn)有的望遠鏡副鏡直接作為波前改正機構(gòu)，采用鍍金屬膜構(gòu)造電容的方式反映副鏡形變，并根據(jù)鏡面直徑利用數(shù)百

2、至數(shù)千個音圈電機作為促動器對鏡面進行支撐和調(diào)整。在鏡面的調(diào)整過程中，對鏡面形變的測量反饋是重中之重。本課題致力于針對副鏡形變測量方案進行原理性設(shè)計和論證，并在此基礎(chǔ)上對音圈電機支撐技術(shù)作了一些探索，期望能為國內(nèi)自適應(yīng)副鏡系統(tǒng)研制提供有益成果。
　　針對課題研究內(nèi)容，本文完成的主要工作包括：系統(tǒng)原理解析及方案設(shè)計、系統(tǒng)硬件設(shè)計、系統(tǒng)軟件設(shè)計和系統(tǒng)調(diào)試等。
　　系統(tǒng)原理解析及方案設(shè)計，具體是利用等厚等面積微晶玻璃鍍膜模擬副鏡及微

3、晶參考基板表面，并以Pcap01AD芯片為核心進行高速精準電容測量；選用適合課題的音圈電機對極板進行支撐，設(shè)計配套的上位機軟件進行極板位移觀測和調(diào)整控制，通過設(shè)計高精度的可控電流源對音圈電機進行驅(qū)動。
　　系統(tǒng)硬件設(shè)計，主要圍繞極板位移測量以及音圈電機驅(qū)動設(shè)計，包括電容測量電路設(shè)計、主控電路設(shè)計、系統(tǒng)電源設(shè)計以及高精度電流源設(shè)計。
　　系統(tǒng)軟件設(shè)計，包括下位機軟件和上位機軟件，下位機軟件主要完成對電容測量數(shù)據(jù)的采集、濾波處理

4、、位移轉(zhuǎn)換及電機驅(qū)動；上位機軟件則完成對極板位移值的顯示和位移調(diào)整控制。
　　因為對極板位移的調(diào)整技術(shù)研究，需要精準的位移測量數(shù)據(jù)，因此在調(diào)試中首先完成課題的主要內(nèi)容，即對極板位移的高速高精度測量。然后在此基礎(chǔ)上進行了上位機軟件設(shè)計和調(diào)試，并進行最后的位移調(diào)整實驗。經(jīng)過軟硬件的多次改進和不斷實驗，最終成果達到課題的設(shè)計目標(biāo)。
　　最后，論文回顧了課題完成的工作，針對研究過程中存在的不足以及如何對本課題完善進行了思考。并分析了