1 中国科学院国家天文台 南京天文光学技术研究所, 江苏 南京 210042
2 中国科学院 天文光学技术重点实验室, 江苏 南京 210042
3 中国科学院大学, 北京 100049
提出一种基于改进空间频率域(UV)采样的阵列评价函数, 用于长基线天文光干涉望远镜阵列几何结构的优化。该评价函数将UV采样区域沿径向和角度方向分别进行划分, 统计划分所得区域中UV采样点数目并计算UV采样点密度, 以UV采样点密度偏离理想高斯分布的大小作为评价依据。在具体的优化技术上, 利用遗传算法的全局收敛特性, 降低了传统算法对初始结构的依赖, 采用该评价函数对6孔径望远镜阵列进行优化设计, 并与国际主流天文光干涉阵列CHARA进行了性能对比。分析结果表明: 优化所得Array-6阵列UV采样点密度分布具有径向连续覆盖和低频强调的特点, 有利于对轮廓信息的恢复; 双星模拟成像实验中Array-6阵列重构图像相对于原始图像的误差为21.34, 相比CHARA阵列降低了18.16%, 具有更高的成像质量。该优化算法具备优化大孔径数目阵列的能力, 对于射电波段望远镜阵列的优化设计亦有一定的参考意义。
合成孔径 阵列优化 遗传算法 评价函数 synthetic apertures array optimization genetic algorithms merit function
1 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所,南京210042
2 中国科学院天文光学技术重点实验室,南京210042
3 中国科学院大学,北京100049
提出了一种基于空间光程差调制的条纹位置测量方法, 用于恒星干涉仪条纹搜寻和条纹追踪.来自基线两端的两光束合束时, 通过合束器在两光束之间引入一个倾角, 用以实现静态的空间光程差调制.使用成像透镜将静态光程差调制得到的白光干涉条纹成像到CCD探测器上.白光条纹位置的偏移与两光束之间的光程差大小相关, 使用获得的干涉条纹实时计算白光条纹位置, 测量出两束光之间的光程差, 用于延迟线的实时光程差补偿, 从而可以稳定干涉条纹.数值模拟和实验结果表明, 采用该方法获得的最大光程差测量误差为0.159 μm, 小于数值模拟和实验所用宽带光的平均波长0.555 μm, 测量精度满足条纹相干的要求.与时间调制方法相比, 该方法原理和算法简单, 且对于大气扰动更不敏感.
光学技术与仪器 恒星干涉仪 干涉实验 条纹跟踪方法 干涉仪 大气湍流 光学相干 光学望远镜 干涉测量 Optical technology and instrument Stellar interferometer Interference experiment Fringe trackingmethod Interferometers Atmospheric turbulence Optical coherence Optical telescopes Interferometry
