doi: 10.17586/2226-1494-2021-21-1-65-72


УДК 535.317

АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ РАСФОКУСИРОВКИ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВОЛНОВОГО ФРОНТА ТЕЛЕСКОПА ПО ПЯТНУ РАССЕЯНИЯ МЕТОДОМ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЙ ОПТИМИЗАЦИИ

Иванова Т.В., Калинкина О.С., Куштысева Ю.О., Завгородний Д.С.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:
Иванова Т.В., Калинкина О.С., Куштысева Ю.О., Завгородний Д.С. Анализ влияния расфокусировки на определение параметров волнового фронта телескопа по пятну рассеяния методом параметрической оптимизации // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2021. Т. 21, № 1. С. 65–72. doi: 10.17586/2226-1494-2021-21-1-65-72


Аннотация
Предмет исследования. Рассмотрена проблема восстановления волнового фронта по известному распределению интенсивности в пятне рассеяния методом параметрической оптимизации. В качестве параметров оптимизации использованы коэффициенты аппроксимации волнового фронта полиномами Цернике. Выполнен анализ влияния известной величины расфокусировки на сходимость метода. Методы. Смоделированы пятна рассеяния по четырем заданным коэффициентам полиномов Цернике (кома c31, s31 и астигматизм с22, s22), и применена параметрическая оптимизация, в результате которой получены восстановленные коэффициенты. Минимизируемая функция при оптимизации — среднеквадратическое отклонение интенсивности в каждой точке референтного пятна рассеяния от пятна рассеяния, вычисляемого на каждом шаге оптимизации. Выполнено сравнение коэффициентов, полученных в результате оптимизации, с заданными при моделировании пятен. В случае успешного восстановления полученные и заданные коэффициенты совпадают с точностью 10–5λ. Для улучшения сходимости метода использовались различные величины расфокусировки относительно найденной плоскости наилучшей установки. Основные результаты. Представленный в работе метод параметрической оптимизации позволяет успешно определять коэффициенты при полиномах Цернике, отвечающие за кому и астигматизм по известному распределению интенсивности в пятне рассеяния. Пятно рассеяния в плоскости наилучшей установки не дает достаточное количество информации для оценки величины аберраций, при этом присутствие расфокусировки значительно упрощает определение величин коэффициентов аберраций. Исследования показали, что для успешного восстановления необходимо использовать пятна рассеяния в диапазоне коэффициента Цернике, отвечающего за расфокусировку 0,1–0,5λ от плоскости наилучшей установки. Практическая значимость. Метод восстановления коэффициентов Цернике по расфокусированному пятну рассеяния может использоваться для подъюстировки телескопа в процессе его эксплуатации. По найденным при помощи представленного метода коэффициентам Цернике можно определить направления смещений и наклонов отдельных элементов оптической системы, воспользовавшись таблицей влияния параметров оптической системы. Особенно актуально использование данного метода для телескопов, не обладающих осевой симметрией компонентов, поскольку в таких системах тяжелее конструктивно обеспечить стабильность положения оптических элементов.

Ключевые слова: пятно рассеяния, функция рассеяния точки, аберрации, методы восстановления фазы, полиномы Цернике, параметрическая оптимизация

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2021 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика