1. 研究目的与意义
一、背景
随着人类对外太空的探索，人们对高分辨率望远镜的需求变得越来越高，但是若想提高望远镜的空间分辨率，其主镜的口径必须做大，而随着口径的增大，整个系统的重量、体积和制造、运输难度急剧增大，从而导致费用急剧上升，甚至凭借当前的技术根本制造不出或难以发射到太空。在不断追求高分辨率望远镜，且要降低成本、制造运输难度的前提下，很多新的方法被提了出来，本课题所研究的三子镜稀疏孔径就是其中很具潜力的一种。
二、目的和意义
2. 研究内容和预期目标
课题开始阶段，利用相关论文资料和查阅相关书籍，了解不同结构的稀疏孔径的基本结构与特征，着重了解三子镜稀疏孔径结构，为对三子镜稀疏孔径的实验研究做准备。
| 图1三子镜稀疏孔径结构 |
如图1，该孔径结构即为三子镜稀疏孔径，其是由三个子镜构成。
首先，了解三子镜稀疏孔径的结构并计算出其填充因子（用F表示），它反映了稀疏孔径系统子孔径的疏密程度，表达式为，（N表示子镜个数，d表示子镜半径，D表示外接圆半径。）填充因子发生变化，光学系统的体积、重量和调制传递函数值等参数也会随之发生变化。
然后计算出该孔径的调制传递函数（用MTF表示），MTF是评价光学稀疏孔径系统成像性能的重要指标,其反映了光学系统传递信息的能力。MTF分布与子孔径阵列的排列,即光瞳结构密切相关。合理的光瞳结构,不仅能使系统满足分辨率要求,得到较好的成像,又能使系统具有最轻的重量和最小的体积。如图2所示，将稀疏孔径的光瞳函数先作傅里叶变换，再取模的平方得到点扩散函数，然后再作一次傅里叶变换得到光学传递函数，对其再取模值得到调制传递函数。
图2 计算MTF方法
表示光瞳函数，表示点扩散函数，表示光学传递函数。
为了了解三子镜稀疏孔径的成像特点，我们利用MATLAB软件，画出它的调制传递函数(MTF)相应的二维平面图和三维立体图，根据结果分析判断三子镜稀疏孔径内外径比值对调制传递函数（MTF)的影响，并与理论值相比较。
3. 研究的方法与步骤
（1）查询翻译相关参考文献，了解稀疏孔径的相关知识，掌握三子镜稀疏孔径的结构和性质。
（2）结合相关知识，设计三子镜稀疏孔径光瞳结构，计算其填充因子。
（3）根据光学信息课所学知识，计算其调制传递函数（mtf）。
4. 参考文献
（1） robert d. f., theodore a t. image quality of sparse-aperture designs for remote sensing [j]. opt. eng. 2002, 41 (8)：1957 ~1968.
（2） meinel a. b., meinel p. m. large sparse-aperture space optical systems [j]. opt. eng. 2002, 41 (8)：1983 ~1994.
（3） 李斐, 饶长辉. 相位差异法波前传感系统自身误差的分析及消除方法[j]. 强激光与粒子束, 2011, 23(3): 599-605.
5. 计划与进度安排
| 第七学期14—17周 | 学生网上选题，视学生选题情况作适当调整。选题结束，指导老师向学生下达任务，学生根据要求收集资料 |
| 2022年2月22日-2月28日 | 毕业论文工作动员，组织指导老师和青年教师进行交流、培训 |
| 2022年2月22日-3月6日 | 指导教师完成在系统中毕业论文任务书的下发，系主任审核任务书。指导教师向学生讲授所选论题的状况和要求等； |
| 2022年3月1日-3月13日 | 学生提交开题报告等材料（开题报告、外文翻译等），指导教师审核开题报告等材料 |
| 2022年3月14日-5月20日 | 学生按开题报告撰写论文 |
| 2022年4月18日-4月29日 | 学生汇报课题进展情况，回答教师提问。各系进行自查，并配合教务处论文中期检查 |
| 2022年5月9日-5月15日 | 指导教师批阅论文初稿，提出修改意见 |
| 2022年5月16日-5月29日 | 经指导老师批阅，达到重量要求后定稿 |
| 2022年5月30日-6月5日 | 指导教师写出评语，给出成绩等第;评阅教师评阅 |
| 2022年6月6日-6月12日 | 学生答辩，答辩委员会提出终审意见，确定成绩，填写评议书 |
| 2022年6月18日 | 结束工作，整理材料，做好总结，上报教务处。 |
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