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大口径光学平面检测的研究现状

时间:2022-07-02 20:43来源:毕业论文
引言中提到大口径光学平面检测具有重大意义,纵观全国,国内对大口径平面镜的检测方法的研究现状如下:何煦[6]发现大口径的平面反射镜虽然可以用来对大口径光电设备进行像质评

引言中提到大口径光学平面检测具有重大意义,纵观全国,国内对大口径平面镜的检测方法的研究现状如下:何煦[6]发现大口径的平面反射镜虽然可以用来对大口径光电设备进行像质评价和性能的检测,但其受使用环境影响,面形精度不容易长期保持稳定。为了克服这一问题,需要在使用前对大口径平面镜的面形精度进行现场、快速校验。但常规的全口径或子孔径干涉检测均态,环境扰动只引入低频像差,而选择子孔径斜率扫描再重构波面低频轮廓的方法难以满足上述需求。由于反射镜面形在制造过程引入的中高频误差已处于稳定状态,较适于面形精度现场校验。在对比了其他方法后,何煦提出了双五棱镜配合双测角仪进行子孔径斜率同步差分测量的方法,来改善长测量周期内环境扰动引起的随机误差。81856

中国科学院戚二辉[7]在其博士论文中提到:对于超大口径的光学平面镜,传统的检测手段,像瑞奇-康芒检测、子孔径拼接等传统的检测手段要同时满足系统对测量精度,成本,效率的需求是很难的。怎样高效率地达到大口径平面镜面形的高精度检测是光学工作者面临的难题。

李佳斌[8]在其论文中提出:目前针对大口径的平面光学元件的面形检测手段主要有干涉仪直接测量法、瑞奇-康芒检测法和子孔径拼接法等。但这些方法所需的测量设备往往比较庞大,在倾斜的状态下检测大口径平面光学元件面形的成本相对来说比较高。李佳斌提出用角差法来进行测量,这种方法依次测量相邻两点之间的法线夹角,然后用积分计算元件面形。这种方法可以极大程度地简化测量设备,从而实现倾斜状态下对大口径平面光学元件的检测。

田秀云、侯溪[9]在其论文中使用了子孔径拼接法来进行测量。子孔径拼接法使用小口径干涉仪,检测时移动被测元件或干涉仪孔径,每次测量被测元件的一部分,让子孔径的检测的范围覆盖整个元件,并使各子孔径间稍加重叠,最后采用合适的拼接算法以获得整个光学元件的测量结果。这种方法有一定的缺点:其操作过程长、操作复杂,子孔径测量结果两两拼接必定会造成误差的传递和积累,很难获得高精度的测量结果。

吴时彬等人[10]在其论文中对几种大口径平面镜的测量方法进行了比较:子孔径拼接法的误差较大,精度较低,另一方面还需要精度高、行程大的二维工件台,所以应用不多;比较常使用的是阴影星点法,但其只能定性分析,且结果很大程度上依赖于工作人员经验判断,检测结果因人而异,而且这种方法难以进行精准的判断,这样会使后期的加工方向性不够明确,难以使元件更加精确。所以他们认为如何实现用瑞奇-康芒法进行定量检测,对大口径平面镜的加工制造具有重大意义。论文网

罗霄,李明,郑立功,张学军[11]则在论文研究了五棱镜扫描检测法。五棱镜扫描检测法具有结构简单、检测周期短等优点,其可以实现对大口径平面镜中的低阶像差进行高精度的检测。这种方法与传统干涉检测的斜率检测法不同,其是利用五棱镜能精确偏转光线90°并且光束偏转对五棱镜位置偏差不敏感的特点,实现对大口径平面镜面形的扫描检测。另外,它以平面镜自身作参考,结构简单,在对面形没有高分辨率要求的情况下,其是一种比较理想的检测方法。

南京理工大学的刘兆栋等人[12]则对斜入射法进行了详细的研究。斜入射法的测试方式:将被测元件以一个倾斜的角度放置,引入反射平面,然后,只需经过一些简单地调整就可以用斐索干涉仪直接检测待测平面镜的面形。下图1。1(a)显示了斜入射法的基本原理:待测平面C将斐索干涉仪的标准参考平面A透射的波面反射,反射的波面垂直入射到标准反射平面B后,然后再按原光路返回,返回后与干涉仪的参考波面进行干涉,并形成干涉条纹。其测试结果代表被测平面相对于标准参考平面的偏差(换而言之,其测试结果中包含了干涉仪自带的系统误差)。当两者的面形精度接近时,只能采取绝对检验的方法,才可以得到被测平面真实的面形分布。下图1。1显示了在斜入射测试条件下的绝对检验原理。 斜入射法原理 大口径光学平面检测的研究现状:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_95815.html

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