稀疏孔径光学系统成像技术与应用探索

"稀疏孔径成像研究" 稀疏孔径成像技术是一种创新的光学成像方法，它旨在克服传统大口径光学系统的制造和发射难题。由于光学材料、工艺、成本以及尺寸重量的限制，制造高分辨率的空间遥感器变得越来越困难。稀疏孔径光学系统提供了一种解决方案，通过组合多个小型子孔径镜片，形成一个虚拟的大孔径，从而实现高分辨率成像。 这篇博士学位论文深入探讨了稀疏孔径光学系统的成像原理，包括其基本概念、典型结构和关键性能指标。论文作者分析了稀疏孔径系统调制传递函数（MTF），揭示了MTF与孔径结构和子孔径排列的紧密关系。利用光学设计软件，进行了不同稀疏孔径结构的MTF分析和模拟成像，为评价系统成像质量提供了理论依据。 论文还关注稀疏孔径阵列的优化配置，以减少冗余度并提升成像质量。具体来说，研究了Golay阵列的排列特性及其对MTF的影响，并提出了一个新的类似Golay6的阵列结构。此外，针对图像恢复，论文引入了维纳滤波技术的改进版本，用于改善稀疏孔径系统成像的清晰度。 作者提出了一种创新的稀疏孔径结构——复合三子镜，与传统的Golay9结构进行了对比分析。通过优化光瞳结构，考虑实际截止空间频率和填充因子，确定了最佳的复合三子镜配置。这一优化过程对于提高系统性能具有重要意义。 实验部分，论文对Golay3稀疏孔径成像系统进行了仿真，验证了理论研究的实际效果。这篇论文对稀疏孔径成像技术的理论与实践进行了详尽的研究，为高分辨率光学遥感器的设计提供了新的思路和技术支持。