三子镜与三臂形稀疏孔径的对比研究（初稿）

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1、苏州科技学院本科生毕业设计（论文）三子镜与三臂形稀疏孔径的对比研究摘要随着空间遥感技术的发展，人们越来越追求更高分辨率的空间望远镜。根据角分辨率公式，增大望远镜主镜的直径D可以提高分辨率，但口径增大势必会造成整个系统的重量、体积和制造加工的难度增大，研发和制造的费用也会随之增大。在这种情形下，人们提出应用稀疏孔径光学系统来解决这一难题。稀疏孔径光学系统是由多个子孔径按一定规则排列、组合而成的,克服了由于光学系统口径过大造成的困扰。本文先从实际所遇到的问题出发出发，介绍稀疏孔径的基本概念，国内、外研究发展近况，然后具体讨论三子镜和三臂形这两种稀疏孔径。具体研究方法是从初步了解结构形式，计

2、算这两种结构的填充因子出发，然后，利用傅里叶变换方法，逐步推导出三子镜与三臂结构的调制传递函数（ModulationTransferFunction，MTF），借助于Matlab软件模拟出两种结构的MTF三维图、二维图以及曲线图，再利用光学设计软件ZEMAX进行模拟成像，比较这两种结构的成像优劣，最后再分析噪声对模拟成像的影响并给出降低噪声影响的方法。关键词：傅里叶光学；稀疏孔径；填充因子；调制传递函数（MTF）71苏州科技学院本科生毕业设计（论文）ComparedResearchonThreeSub-aperturesandThreearmsSparseApertureSystems

3、AbstractWiththedevelopmentofremotesensingtechnology,theincreasinglydemandforhigh-resolutionspacetelescopesisgettingmoreandmoreurgently.Accordingtotheformulaofangularresolution.Theimprovementoftheresolutionmeanstoimprovetheapertureoftheopticalsystem.Theincreasedaperturewillinevitablyleadtotheenla

4、rgementoftheoverallsystemweight,volumeandthedifficultyinmanufacturingprocess,eventuallyaddtheresearchandproducecosts.Inthissituation,weappliedsparseapertureopticalsystemstosolvetheproblem.Sparseapertureopticalsystemisconsistedofmultiplesub-apertures,whichisarrangedinacombinationundercertainrules

5、.Thisopticalsystemovercomestheproblemscausedbythelarge-diameter.Themainstructuresofsparseapertureareannulation,Golay,threearmsandetc.Thispaperbeginswiththeactualproblemsencounteredinreallife,introducethebasicconceptsofsparseapertures,theresearchanddevelopmentstatusindomesticandforeign,andthenfoc

6、usonthethreesub-aperturesandthreearmssparseapertures.Thespecificresearchmethodsbeginwithcalculatingfillfactorofthetwostructuresandunderstandingtwostructurespreliminarily.Derivingthemodulationtransferfunctions(MTF)oftwostructuresbyFouriertransformmethodgradually.BymeansofMatlabsoftware,three-dime

7、nsionalpictures,two-dimensionalpicturesandgraphsofMTFsweresimulated.BasedontheopticaldesignapplicationsoftwareZEMAX,thispaperanalyzestheresultsofimagingsimulationsystem.ComparisonofImagingprosandconsofthesetwostructureswasal