恒星干涉仪概念模拟及实验研究(博士后出站报告)
徐腾
2016-06-10
Keyword恒星干涉仪 长基线式 条纹跟踪 通道光谱 星光方向校正
Subject Area天文技术与方法
Subtype博士
Abstract本文从概念设计及室内实验研究两个方面研究恒星干涉仪及其关键技术,主要研究内容包括三个部分:
1.十米级恒星干涉系统概念设计。以降低干涉条纹可见度损失因子做为恒星干涉仪设计基本思路,提出基线长度、集光口径、探测星等、探测波段、条纹对比度测量精度和条纹跟踪精度等系统关键参数。完成恒星干涉仪中定天镜模块,延迟线模块,色散补偿器,星光方向校正系统,条纹探测系统及计量和校准系统等关键子系统功能设计、光学系统设计。

2.基于通道光谱的条纹跟踪实验研究。对于光干涉测量而言,条纹跟踪技术是需要首先发展的核心技术,条纹跟踪直接决定探测器上能否获得干涉条纹、对比度测量精度及光干涉测量的应用范围。

通过室内模拟实验,获得100nm宽带光源的通道光谱干涉条纹;在干涉条纹处理方法上,使用Lomb-Scargle周期图算法替代快速傅立叶变换算法提高对弱光探测的灵敏度,并通过zero-padding将光程差检测的分辨率提高至0.75um,最终以3um精度实现白光条纹跟踪。

3.基于高速倾斜镜的星光方向校正技术研究。由于条纹对比度损失因子与星光光束夹角成平方关系,必须星光平行度进行实时校正,以满足条纹可见度测定精度的要求。

在室内模拟实验中,发展了基于Labview的实时控制技术,实现了高速图像采集、处理,上、下位机之间的高速通讯。倾斜镜校正频率为100Hz,对应10ms的大气相干时间。通过增加聚焦透镜焦距、提高探测灵敏度,改变反馈信号比例系数等一系列优化,最终将对天星光平行度控制在0.15角秒以内。
 
本文结构如下:第一章介绍恒星干涉仪研究现状,第二章介绍十米恒星干涉仪系统概念设计方案。第三章和第四章介绍恒星光干涉测量关键技术的室内研究进展。第五章是总结和展望。
Document Type研究报告
Identifierhttp://ir.niaot.ac.cn/handle/114a32/1259
Collection中国科学院南京天文光学技术研究所_博士后出站报告
天文光谱和高分辨成像技术研究室_博士后出站报告
Affiliation南京天文光学技术研究所
Recommended Citation
GB/T 7714
徐腾. 恒星干涉仪概念模拟及实验研究(博士后出站报告). 2016.
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