中国科学院南京天文光学技术研究所机构知识库

随着人类对宇宙的探索不断深入，对天文望远镜的口径需求也越来越大，三十米望远镜（Thirty Meter Telescope ,TMT)代表了当代天文望远镜制造领域的最前沿，其结构的庞大和要求的苛刻增大了设计及集成的难度。宽视场光学光谱仪(Wide Field Optical Spectrometer，WFOS)是TMT 三台出光仪器之一，也是TMT运行前10 年中最重要的科学仪器。为了发挥30 米望远镜的极大口径优势，保障仪器的性能,在系统各个阶段对光学系统的像质评价具有十分重要的现实意义。
 

光学系统像质评价技术随着计算机应用技术的发展，更精确、更有效和便于使用的像质评价方法被提出。本文在对30 米望远镜的像质评价中提出的归一化点源灵敏度函数（Normalized Point Source Sensitivity，PSSN）与常用像质评价方法分析比较的基础上，基于matlab、zemax 开发设计了计算PSSN 软件。

该软件可以实现各种不同情形下光学系统PSSN 的半自动计算。本文同时应用Shack-Hartmann波前检测的原理开展了光谱仪中广义HARTMANN 快门诊断算法以及应用的研究。利用PSSN 软件系统计算系统PSSN 时，大气湍流的模拟是必不可少的环节。因此，本文作者在对大气湍流进行了近似模拟的基础上，利用该软件系统分析了系统副镜M3 和WFOS 中关键元件准直镜的姿态误差对系统像质的影响、PSSN与天顶角的关系、PSSN 与大气视宁度的关系、PSSN 与波像差之间的关系。应用HARTMANN 快门进行离焦诊断时，建立了离焦量与光斑FWHM 之间的函数关系，并提出广义HARTMANN 快门的思路方法。
 

本文首次尝试将近年发展的仅用于望远镜的PSSN 分析方法扩展到包含宽视场光谱仪器的研究, 对仪器及与望远镜的精确对接具有一定的指导作用。