● 摘要
光学成像的最终目的是获得目标源的强度反射率分布。对包含丰富细节的目标源，成像质量很大程度上取决于光学系统的分辨率。综合孔径成像技术是应用于高分辨率光学成像的高新技术。本论文综述了国内外较典型的光学综合孔径成像技术的发展状况，介绍了重构成像、直接成像和激光干涉成像上述三种成像技术的理论基础、工作原理和特点，分析比较三者之间的区别和联系。重构成像以范西特－泽尼克定理为理论基础，以牺牲时间为代价获得满足图像重构的 覆盖，并利用闭合相位方法消除相位误差，进行傅里叶逆变换重构出目标像；直接成像利用较多的子孔径达到即时 覆盖从而在共同的焦面上直接成像；激光干涉成像在一定意义上属于重构成像，但它首先需要一辐射源发射相干光束对目标进行照明，属于主动成像技术。为更好地理解综合孔径望远镜成像系统的难点和关键技术，本文研究的重点放在“直接成像”这一领域。以物理光学为理论基础，在不考虑像差大小对成像质量的影响的情况下，依照典型的成像质量评价判据（点扩散函数和光学传递函数），建立相应的数学模型，从空域和频域上分析比较了二维圆周上优化排列和均匀排列子孔径阵的成像特性，讨论当子孔径的尺寸和空间位置排列有所变化时，各阵列的成像质量表现出的不同变化规律，讨论了各自的特点和局限性；对上述情形进行仿真，验证推论的正确性。