基于透射式条纹偏折法的波前测量系统研究

发布时间：2020-04-01 15:27

【摘要】：光学自由曲面透镜比传统透镜有更高的设计自由度,是现代光学系统设计的重要发展方向。光学自由曲面从设计到应用都对加工精度有极高的要求,因此,对加工出的自由曲面透镜进行检测,以判断其是否符合设计要求至关重要。透射式条纹偏折法测量系统由条纹显示器与采集变形条纹的相机组成,系统结构简单、曲率测量范围大、测量速度快、精度高,适合光学自由曲面透镜的测量。因此本文对透射式条纹偏折测量法进行了研究,设计开发了一种基于透射式条纹偏折法的自由曲面透镜波前测量系统。本文的主要内容如下:1.介绍了透射式条纹偏折法的工作原理,建立系统参数标定模型,实现从显示器屏幕相位坐标系到相机坐标系的转换,用相移法和相位解包裹技术恢复条纹的初始相位,利用泊松重建法由波前斜率重建波前。2.对透射式条纹偏折法测量系统的测量过程进行建模仿真,通过对比仿真结果,分析了采用非平行光对测量精度的影响。同时,对比具有透镜位置标定误差时与不含有透镜标定位置误差时的测量仿真结果,分析了透镜位置标定精度对透镜屈光度测量精度的影响。3.搭建透射式条纹偏折法波前测量系统,分别对单光镜、两个不同大小的FTheta透镜、渐进多焦点镜片进行实际测量实验,对波前斜率、积分重建波前、透镜球镜度、柱镜度分布进行测量和结果分析。
【图文】：

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泰曼格林干涉仪原理

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2图 1-2 菲佐干涉仪原理[4]菲佐干涉仪原理如图 1-2 所示，，光源发出的光经过准直镜后形成平行光行光束进入标准平板时，一部分光从标准参考平板反射回去，形成了参考波到菲佐干涉仪中，另一部分光传过平板照射到待测表面，再反射回去形成待前。由于参考波前和待测波前有光程差，具有光干涉所需的相位差，因而可生干涉形成干涉条纹，通过与泰曼格林干涉仪相同的条纹处理方法可以得到
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O439

【参考文献】