摘 要

追求对天体的更高分辨率观测一直是光学天文望远镜技术的发展动力，使镜面大口径化是实现这一目标的主要手段，因此目前望远镜的口径在不断增大。但是主镜尺寸越大，其制造工艺越高，成本将明显增加，灵活性将降低，给当前大口径望远镜的发展带来了极大的技术挑战。子孔径拼接式光学综合孔径望远镜采用多个小口径子镜拼接成所需要的等效大口径的方法，在保证系统成像质量的同时，也有效地减少系统的造价和质量。保持子孔径之间的共相性是实现干涉成像的前提条件和影响成像质量优劣的重要因素，其共相的精度将决定整个望远镜的光学性能。和单口径望远镜相比，子孔径拼接式光学综合孔径望远镜调制传递函数随空间频率增加而衰减的程度更严重，因此其像质比等效单口径望远镜要差（即使分辨率相同），需要经过光干涉图像复原处理才能得到清晰的图像。

本论文工作主要围绕着子孔径拼接式光学综合孔径望远镜平移误差的检测与闭环控制以及光干涉图像复原等关键性问题展开研究，论文的主要研究工作如下：

一、归纳调研了光学综合孔径望远镜的类型，综述了国内外针对光学综合孔径望远镜的共相平移误差检测方法，并调研了大双筒望远镜所应用的光干涉图像复原方法以及国内现有的几种图像复原方法。

二、分析了光学综合孔径望远镜系统中共相误差的种类以及对成像的影响，并对宽光谱条纹对比度检测方法进行了理论分析。

三、简述了实验系统的构成和实验步骤。重点介绍了倾斜误差闭环校正、振动补偿、平移误差闭环校正、共相维持几部分。通过倾斜误差闭环校正，减小了共相过程中的倾斜误差。通过振动补偿，解决了实验室平台抖动问题。应用宽光谱条纹的条纹检测法完成了对各子镜平移误差的闭环校正，解决了对比度计算过程中的数据处理问题，提出了加权对比度算法，提高了共相位置计算的准确性。完成了单个子镜共相后的微调整即共相维持，及时将子镜重新校正回共相位置。最终实现了各离轴子镜的共相干涉，获得了共相远场像，实验共相远场像的平均FWHM值与仿真结果极为接近。

四、完成了光干涉图像复原的仿真分析，针对不同共相误差的光干涉退化图像，应用四种图像复原算法分析了在瞬时成像和基线旋转条件下的图像复原效果，最终选出了最合适的复原方法。