光学元件缺陷在线检测技术研究

发布时间：2021-07-04 10:27

　　本课题主要是对光学元件缺陷在线检测技术进行了研究,在调研了国内外对于光学系统中光学元件缺陷在线检测的研究现状以后,分析了检测系统的基本原理,根据望远镜光学系统的结构特性,提出了总体在线检测方案。本文的工作主要分为以下两个方面:（一）利用Zemax软件设计了一套用于望远镜中光学元件表面缺陷检测的变焦距成像系统。该成像系统采用机械变焦形式实现了90mm-540mm的6倍变焦功能,系统在各焦距处的MTF值在100 lp/mm均大于0.3,检测物方分辨率优于0.055mm,系统在不同焦距处弥散斑半径均方根值均控制在艾里斑半径范围内。并对系统环境适应性进行分析,分析了工作温度范围为-10℃-40℃时对系统成像质量的影响,结果显示环境温度的变化会使检测系统的成像质量下降,采取了温度补偿措施对系统温度变化引起的成像质量变化进行补偿。补偿后的系统成像质量良好,满足实际需求。（二）针对位于成像系统景深范围内的光学元件缺陷无法区分的问题,提出了一种利用相机阵列对多个光学元件进行在线检测的方法。首先,采用几何光学的理论分析了相机阵列的成像模型,推导了检测系统深度分辨率和空间分辨率的表达式。接着,我们利用MA... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所)四川省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

光学元件表

NIF的FODI光路图[18]

光学元件缺陷在线检测技术研究4图1.2NIF的FODI光路图[18]Figure1.2FODIopticalpathdiagramofNIF[18]图1.3NIF新的光学元件在线检测系统示意图[19]Figure1.3SchematicdiagramofNIFnewopticalelementon-lineinspectionsystem[19]经过多年的探索，无论是线检测系统的基本思想还是基本原理，国外的光学元件损伤在线检测技术都比较成熟，并且在工程中已经成功运用[20,25,27]。此后各国研究光学系统中光学元件缺陷在线检测装置的基本参考思路都比较清晰，即利用成像系统对光学元件成像并通过分析成像特点来判断光学元件本身的质量。从国外对于此方面技术的整个研究历程来看，未来的光学元件在线检测系统主要是向着被检测对象的实用性，实时性和分辨率更高的方向发展，是一门结合光机电算等多学科知识的综合技术。


本文编号：3264620