激光差动共焦干涉元件参数测量关键技术
[Abstract]:With the development of national defense, such as laser fusion system and ultraviolet lithography machine, the measurement accuracy of spherical element parameters is also improved with the development of frontier scientific research and technology. In addition, the high precision machining of optical elements is supported by high precision detection, and the detection accuracy determines the machining accuracy of the elements in a great sense. Therefore, it is of great theoretical significance to study the high precision measurement technology and instrumentalization of spherical element parameters. In order to solve the problem of high precision detection of spherical element parameters, a laser differential confocal interferometric element parameter measurement system is studied and established in this paper. The system combines the laser differential confocal theory with the phase-shifting interference theory organically, and designs and builds a comprehensive optical path for measuring the parameters of the laser differential confocal element. The laser differential confocal principle is used to realize the accurate positioning of the cat's eye and confocal position of the spherical element so as to realize the high precision measurement of the curvature radius of the spherical element. At the same time, the five-step phase-shifting interferometric technique is used to realize the high precision detection of the surface shape of the spherical element, and then the high precision simultaneous measurement of the curvature radius and the surface shape of the spherical element is realized. The main research contents of this paper are as follows: 1) the measuring principle of laser differential confocal curvature radius and the principle of phase-shifting interferometric surface shape measurement are analyzed, and the optical path of laser differential confocal interferometric element parameter measurement system is constructed by combining the two organically. 2) optimizing the optical path of laser differential confocal interferometric element parameter measurement system: according to the system requirements, the system simulation model is constructed in the optical design simulation software Zemax. The simulation design of the collimator used in the system is realized, and the interaction between the two modules in the optical path is analyzed. 3) complete the mechanical structure design of the system: using Solidworks software to design the mechanical structure parts used in the system structure, complete the construction of the system. 4) Experimental verification and error analysis: verify the effectiveness and technical performance of the measurement system, and according to the experiment, The interaction between interferometric module and curvature radius measurement module is analyzed.
【学位授予单位】:北京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TN249
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本文编号:2501157
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