点源自准显微镜设计与样机研制
发布时间：2021-03-02 13:30
在球面和非球面反射镜光学系统装调过程中,元件曲率中心位置的准确定位是实现精准装配的难点之一。本文设计和研制适于解决此技术难点的点源自准显微镜。该仪器基于球面波自准直原理,具备快速定位曲率中心位置、检测曲率中心的偏移程度、获取星点图像判断像差特性等适于指导装调的功能,具有成本低、体积小、易对准、灵活度高以及多功能等优点。本工作着重于点源自准显微镜光学系统设计和样机研制,主要包括:首先,阐述点源自准显微镜的组成和测量原理,分析其主要性能参数与筒镜焦距、显微物镜倍数和探测器像元大小的关系,并给出确定点源自准显微镜角分辨率、对心分辨率、测量范围等性能指标的方法与例子。接着,设计由透射式自准直系统和科勒照明系统构成的点源自准显微镜光学系统。开发图像采集软件,完成点源自准显微镜原理样机研制和性能测试。测试结果表明样机的角分辨率和对心分辨率分别达到了 1.79”和0.086 μm。通过光机结构集成设计,研制的样机还具有体积小、可便携等特点。作为应用实例,利用所研制的点源自准显微镜原理样机装调凸面光栅Offner分光成像系统,验证了样机的功能,装调结果表明Offner分光成像系统两块离轴凹面反射镜的曲...
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２点源自准显微镜光路图与实物图??２??
点源自准显微镜设计与样机研制?第一章绪论??２００５年，Ｒ．Ｅ．Ｐａｒｋｓ利用点源自准显微镜完成图１－３所示离轴望远系统的校准［５］。??主镜为离轴双曲面，采用标准小球和点源自准显微镜分别定位双曲面的两个焦点位置。??Ｍ??图１－３离轴望远系统［５］??２００７年，Ｒ．?Ｅ．?Ｐａｒｋｓ利用两台点源自准显微镜分别检测单透镜两个表面的曲率??中心，完成了透镜的定心［６］，检测光路如图１－４所示。??４４??」ｉ??分束镜＾??前表面曲率中心＾＾??旋转台一＞?－??后表面曲率中心?４??图１－４透镜定心检测光路图［６］??２００８年，美国亚利桑那大学Ｗｉｌｌｉａｍ?Ｐ．Ｋｕｈｎ基于点源自准显微镜提出了一种波??前曲率波前检测方法，该方法利用二次扭曲光栅得到前后离焦面上的光强分布，根据??光强分布求得波前曲率和相位分布［７］。??３??
点源自准显微镜设计与样机研制?第一章绪论??２００５年，Ｒ．Ｅ．Ｐａｒｋｓ利用点源自准显微镜完成图１－３所示离轴望远系统的校准［５］。??主镜为离轴双曲面，采用标准小球和点源自准显微镜分别定位双曲面的两个焦点位置。??Ｍ??图１－３离轴望远系统［５］??２００７年，Ｒ．?Ｅ．?Ｐａｒｋｓ利用两台点源自准显微镜分别检测单透镜两个表面的曲率??中心，完成了透镜的定心［６］，检测光路如图１－４所示。??４４??」ｉ??分束镜＾??前表面曲率中心＾＾??旋转台一＞?－??后表面曲率中心?４??图１－４透镜定心检测光路图［６］??２００８年，美国亚利桑那大学Ｗｉｌｌｉａｍ?Ｐ．Ｋｕｈｎ基于点源自准显微镜提出了一种波??前曲率波前检测方法，该方法利用二次扭曲光栅得到前后离焦面上的光强分布，根据??光强分布求得波前曲率和相位分布［７］。??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]由USB3相机和GigE相机构建的图像采集系统[J]. 王谣,李彬华,杨帅明,张益恭,程向明. 天文研究与技术. 2019(04)
[2]裂隙灯显微镜照明系统的设计与实现[J]. 隋成华,沃圣杰,徐丹阳,韩勇浩,杜春年. 激光与光电子学进展. 2017(11)
[3]凸面光栅成像光谱仪的研制与应用[J]. 刘玉娟,崔继承,巴音贺希格,陈少杰,齐向东,唐玉国. 光学精密工程. 2012(01)
[4]凸面光栅成像光谱仪的干涉法装调[J]. 刘玉娟,巴音贺希格,崔继承,唐玉国. 光学精密工程. 2011(08)
[5]一种实现柯勒照明的高功率LED同轴光设计[J]. 于丽娜. 电子工业专用设备. 2010(11)
[6]临界照明光学系统设计新方法的研究及应用[J]. 张杰,萧泽新,韩文峰. 光学技术. 2008(S1)
[7]透射式照明系统的光学设计新方法[J]. 王林梓,朱秋东. 光学技术. 2005(06)
博士论文
[1]基于同心光学系统的新型成像光谱仪研究[D]. 刘玉娟.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[2]提高光电自准直仪分辨力和示值稳定性的研究[D]. 张俊杰.天津大学 2010
[3]激光自准直微小角度测量基础技术研究[D]. 黄银国.天津大学 2010
硕士论文
[1]基于单模光纤光源的大口径细光束自准直技术的研究[D]. 赵玉平.中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所) 2018
[2]摆臂式轮廓仪测头空间位置检测技术研究[D]. 陈林.中国科学院研究生院（光电技术研究所） 2015
[3]高精度二维光电自准直仪系统设计[D]. 谢祖云.西安工业大学 2012
[4]大视场光电准直仪的准直测量精度研究[D]. 白建明.西安电子科技大学 2010
[5]提高光电自准直仪分辨率及精度的研究[D]. 吴文明.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2007
本文编号：3059346
【文章来源】：苏州大学江苏省
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２点源自准显微镜光路图与实物图??２??
点源自准显微镜设计与样机研制?第一章绪论??２００５年，Ｒ．Ｅ．Ｐａｒｋｓ利用点源自准显微镜完成图１－３所示离轴望远系统的校准［５］。??主镜为离轴双曲面，采用标准小球和点源自准显微镜分别定位双曲面的两个焦点位置。??Ｍ??图１－３离轴望远系统［５］??２００７年，Ｒ．?Ｅ．?Ｐａｒｋｓ利用两台点源自准显微镜分别检测单透镜两个表面的曲率??中心，完成了透镜的定心［６］，检测光路如图１－４所示。??４４??」ｉ??分束镜＾??前表面曲率中心＾＾??旋转台一＞?－??后表面曲率中心?４??图１－４透镜定心检测光路图［６］??２００８年，美国亚利桑那大学Ｗｉｌｌｉａｍ?Ｐ．Ｋｕｈｎ基于点源自准显微镜提出了一种波??前曲率波前检测方法，该方法利用二次扭曲光栅得到前后离焦面上的光强分布，根据??光强分布求得波前曲率和相位分布［７］。??３??
点源自准显微镜设计与样机研制?第一章绪论??２００５年，Ｒ．Ｅ．Ｐａｒｋｓ利用点源自准显微镜完成图１－３所示离轴望远系统的校准［５］。??主镜为离轴双曲面，采用标准小球和点源自准显微镜分别定位双曲面的两个焦点位置。??Ｍ??图１－３离轴望远系统［５］??２００７年，Ｒ．?Ｅ．?Ｐａｒｋｓ利用两台点源自准显微镜分别检测单透镜两个表面的曲率??中心，完成了透镜的定心［６］，检测光路如图１－４所示。??４４??」ｉ??分束镜＾??前表面曲率中心＾＾??旋转台一＞?－??后表面曲率中心?４??图１－４透镜定心检测光路图［６］??２００８年，美国亚利桑那大学Ｗｉｌｌｉａｍ?Ｐ．Ｋｕｈｎ基于点源自准显微镜提出了一种波??前曲率波前检测方法，该方法利用二次扭曲光栅得到前后离焦面上的光强分布，根据??光强分布求得波前曲率和相位分布［７］。??３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]由USB3相机和GigE相机构建的图像采集系统[J]. 王谣,李彬华,杨帅明,张益恭,程向明. 天文研究与技术. 2019(04)
[2]裂隙灯显微镜照明系统的设计与实现[J]. 隋成华,沃圣杰,徐丹阳,韩勇浩,杜春年. 激光与光电子学进展. 2017(11)
[3]凸面光栅成像光谱仪的研制与应用[J]. 刘玉娟,崔继承,巴音贺希格,陈少杰,齐向东,唐玉国. 光学精密工程. 2012(01)
[4]凸面光栅成像光谱仪的干涉法装调[J]. 刘玉娟,巴音贺希格,崔继承,唐玉国. 光学精密工程. 2011(08)
[5]一种实现柯勒照明的高功率LED同轴光设计[J]. 于丽娜. 电子工业专用设备. 2010(11)
[6]临界照明光学系统设计新方法的研究及应用[J]. 张杰,萧泽新,韩文峰. 光学技术. 2008(S1)
[7]透射式照明系统的光学设计新方法[J]. 王林梓,朱秋东. 光学技术. 2005(06)
博士论文
[1]基于同心光学系统的新型成像光谱仪研究[D]. 刘玉娟.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2012
[2]提高光电自准直仪分辨力和示值稳定性的研究[D]. 张俊杰.天津大学 2010
[3]激光自准直微小角度测量基础技术研究[D]. 黄银国.天津大学 2010
硕士论文
[1]基于单模光纤光源的大口径细光束自准直技术的研究[D]. 赵玉平.中国科学院大学(中国科学院上海应用物理研究所) 2018
[2]摆臂式轮廓仪测头空间位置检测技术研究[D]. 陈林.中国科学院研究生院（光电技术研究所） 2015
[3]高精度二维光电自准直仪系统设计[D]. 谢祖云.西安工业大学 2012
[4]大视场光电准直仪的准直测量精度研究[D]. 白建明.西安电子科技大学 2010
[5]提高光电自准直仪分辨率及精度的研究[D]. 吴文明.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2007
本文编号：3059346
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