镜面面形误差统计方法研究
发布时间:2017-11-05 19:27
本文关键词:镜面面形误差统计方法研究
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【摘要】:光学镜面的变形包括刚体位移和面形误差(表面畸变),分析刚体位移和面形误差对于评价光机系统的环境适应性、空间位置稳定性和成像质量具有重要作用。根据坐标转换法去除镜面变形中的刚体位移,论述了曲面拟合、法线方向和光轴方向三种面形误差统计方法的原理并进行了深入比较,针对不同重力及温度工况计算了镜面面形误差的均方根(RMS)值及峰谷(PV)值。引入镜面弥散斑RMS半径并将其作为面形误差大小的光学评价标准,通过三次插值算法生成栅格矢高面,在ZEMAX软件中建立了高精度的镜面面形误差光学模型,最后采用面形误差的RMS值及PV值与弥散斑RMS半径之间的线性关系考查了三种面形误差统计方法的光学性能。研究结果表明:曲面拟合法统计的面形误差信息不完整,适用于镜面面形方程参数不发生明显改变的工况。法线方向和光轴方向两种统计方法统计的面形误差信息完整,可以全面地衡量光机系统的成像质量。
【作者单位】: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;
【分类号】:TH74
【正文快照】: 1引言在光学仪器设计中,由于机械载荷或热载荷的作用,光学元件表面将会产生变形,影响光学系统的成像质量。因此,在空间相机设计时,通常需要利用有限元软件分析镜面变形,用以验证结构设计是否满足光学成像要求。有限元分析得到的镜面变形包含刚体位移和面形误差(表面畸变),分析
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