望遠鏡自適應副鏡調整技術研究.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效率提出了更高的要求。要建設大口徑望遠鏡，自適應系統(tǒng)是必不可少的一部分，傳統(tǒng)的自適應光學系統(tǒng)往往采用搭建額外的光學元器件來矯正大氣散射，但這樣的結構會增加反射或者投射面的數量并引入額外的紅外散射，導致影響觀測效果。
　　目前最為先進的自適應副鏡系統(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，采用鍍金屬膜構造電容的方式反映副鏡形變，并根據鏡面直徑利用數百

2、至數千個音圈電機作為促動器對鏡面進行支撐和調整。在鏡面的調整過程中，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計和論證，并在此基礎上對音圈電機支撐技術作了一些探索，期望能為國內自適應副鏡系統(tǒng)研制提供有益成果。
　　針對課題研究內容，本文完成的主要工作包括：系統(tǒng)原理解析及方案設計、系統(tǒng)硬件設計、系統(tǒng)軟件設計和系統(tǒng)調試等。
　　系統(tǒng)原理解析及方案設計，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，設計配套的上位機軟件進行極板位移觀測和調整控制，通過設計高精度的可控電流源對音圈電機進行驅動。
　　系統(tǒng)硬件設計，主要圍繞極板位移測量以及音圈電機驅動設計，包括電容測量電路設計、主控電路設計、系統(tǒng)電源設計以及高精度電流源設計。
　　系統(tǒng)軟件設計，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據的采集、濾波處理

4、、位移轉換及電機驅動；上位機軟件則完成對極板位移值的顯示和位移調整控制。
　　因為對極板位移的調整技術研究，需要精準的位移測量數據，因此在調試中首先完成課題的主要內容，即對極板位移的高速高精度測量。然后在此基礎上進行了上位機軟件設計和調試，并進行最后的位移調整實驗。經過軟硬件的多次改進和不斷實驗，最終成果達到課題的設計目標。
　　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