大口径光学元件波面误差的高精度检测技术研究
发布时间：2021-06-09 11:17
对平面光学元件面形精度的检测,目前主要采用光干涉相对测量法。当待测平面光学元件面形精度达到与干涉仪参考平面镜面形精度相当时,相对测量法引入的参考镜面形误差已无法忽视,使得测量结果与待测元件真实面形存在一定的偏差,制约着光学元件高精度检测与加工技术的发展。为了解决上述问题,并完成对干涉仪系统误差的标定,研究了大口径平面绝对测量技术,该方法对测量结果中参考平面镜与待测元件的偏差函数进行解耦计算,得到待测元件的绝对面形信息,消除参考平面镜误差的影响。第一,改进了 N位旋转法,使其适用于大口径光学元件绝对测量。进行了理论推导,编写程序计算其理论精度,数值仿真了旋转次数、旋转架机械精度等因素和结果精度的关系。结果表明,当旋转次数7次以上、旋转架精度优于0.3°时,可满足大口径光学元件高精度测量需求。第二,研究了斜入射绝对测量法,包括:斜入射迭代算法、旋转平均斜入射法等,研究了斜入射旋转角度、旋转架精度、边缘截断误差等因素与计算精度的关系。仿真结果表明,斜入射绝对测量法要求做到:旋转角度54°,旋转架精度优于0.2°,计算时采用边缘补齐法。第三,在大口径光学元件测量中,对比了不同干涉腔长度相对测量...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．６伪剪切法测量原理??
图１．７子孔径拼接法测量原理??该方法是美国亚利桑那光学中心的Ｋｉｍ在丨９８３年提出的，Ｗｉｌｌｉａｍｓ、Ｋｗｏｎ和??
?仪??＼?Ｓ?Ｓ?．．．．．．．Ｊ?＇?／?＇？＜ｒ?±ｎｍ?，??＾＇４４ｃｘ：；：，．；．Ｗ??图１．７子孔径拼接法测量原理??该方法是美国亚利桑那光学中心的Ｋｉｍ在丨９８３年提出的，Ｗｉｌｌｉａｍｓ、ＫｗｏｎＬａｗｒｅｎｃｅ等人都对该方法进行了更为深入的研宄［２８］［２９］，并将子孔径拼接法运用到各种型精密光学设备中的大尺寸平面镜的高精度测量中［３（）］，Ｂｒａｙ在１９９７年，研发出了一子孔径拼接干涉仪，实现了子孔径测量的光机电算一体化，该干涉仪适用于多种尺寸大口径光学元件，通过无数测量结果，证明了该干涉仪的可行性。美国ＱＥＤ技术公司本世纪初也同样研发出了一款自动拼接干涉仪（ＳＳＩ），该干涉仪可以实现２００ｍｍ?口内，平面、球面、非球面等各类光学元件的高精度面形测量。??南京理工大学的何勇等人于２００６年利用子孔径拼接法完成对２１０ｍｍ和３丨０ｍｍ长晶的计量［３１］。２０１０年，Ｓｕ等人利用子孔径拼接法以ｌｍ的平晶作为子孔径对１．６ｍ大径平晶进行了测量，并使用最大似然估计法拼接得到全口径面形信息［３２］。２０１２年徐新等利用８个口径为１８０ｍｍ的子孔径对直径为３００ｍｍ的待测元件进行测量，所得结果Ｐ值偏差与光学均匀性偏差均低于〇．５％［３３］。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于重力补偿的立式三平板绝对检测（英文）[J]. 苏东奇,田伟,苗二龙,隋永新,杨怀江. 光子学报. 2015(11)
[2]大口径平面面形绝对测量及重力影响分析[J]. 徐德,王艳茹,冉铮惠. 中国测试. 2015(04)
[3]基于迭代算法的两平板互检求解方法[J]. 高波,李强,刘昂,何宇航,柴立群. 光学学报. 2014(12)
[4]基于Matlab和VC混合编程的三面互检程序设计[J]. 周游,刘世杰. 激光与光电子学进展. 2014(04)
[5]先进光学制造技术进展[J]. 许乔,王健,马平,陈贤华,雷向阳. 强激光与粒子束. 2013(12)
[6]大口径光学元件中频波前的检测[J]. 邓燕,王翔峰,嵇保建,石琦凯. 强激光与粒子束. 2013(12)
[7]中频波面的旋转平移法干涉绝对检验[J]. 袁群,高志山,张聪旸,成金龙,朱波. 光学精密工程. 2013(03)
[8]基于单次旋转的旋转非对称面形误差绝对检测技术研究[J]. 宋伟红,伍凡,侯溪. 光学学报. 2012(08)
[9]基于子孔径拼接技术的大尺寸光学材料均匀性检测系统[J]. 徐新华,王青,宋波,傅英. 光学学报. 2012(04)
[10]大口径平板中频波前均方根的测量方法[J]. 柴立群,石琦凯,魏小红,徐建程,李强,刘昂,徐凯源. 中国激光. 2012(01)
博士论文
[1]干涉面形绝对检测不确定度评估方法研究[D]. 全海洋.中国科学院光电技术研究所 2017
[2]大尺寸反射镜高精度检测方法研究[D]. 林维豪.中国科学院研究生院（上海应用物理研究所） 2014
硕士论文
[1]基于N位旋转测量的光学平面绝对检测技术研究[D]. 刘欢欢.南京理工大学 2016
[2]室内气流组织对室内甲醛分布影响的模拟研究[D]. 邓王平.西安科技大学 2010
本文编号：3220483
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．６伪剪切法测量原理??
图１．７子孔径拼接法测量原理??该方法是美国亚利桑那光学中心的Ｋｉｍ在丨９８３年提出的，Ｗｉｌｌｉａｍｓ、Ｋｗｏｎ和??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]基于重力补偿的立式三平板绝对检测（英文）[J]. 苏东奇,田伟,苗二龙,隋永新,杨怀江. 光子学报. 2015(11)
[2]大口径平面面形绝对测量及重力影响分析[J]. 徐德,王艳茹,冉铮惠. 中国测试. 2015(04)
[3]基于迭代算法的两平板互检求解方法[J]. 高波,李强,刘昂,何宇航,柴立群. 光学学报. 2014(12)
[4]基于Matlab和VC混合编程的三面互检程序设计[J]. 周游,刘世杰. 激光与光电子学进展. 2014(04)
[5]先进光学制造技术进展[J]. 许乔,王健,马平,陈贤华,雷向阳. 强激光与粒子束. 2013(12)
[6]大口径光学元件中频波前的检测[J]. 邓燕,王翔峰,嵇保建,石琦凯. 强激光与粒子束. 2013(12)
[7]中频波面的旋转平移法干涉绝对检验[J]. 袁群,高志山,张聪旸,成金龙,朱波. 光学精密工程. 2013(03)
[8]基于单次旋转的旋转非对称面形误差绝对检测技术研究[J]. 宋伟红,伍凡,侯溪. 光学学报. 2012(08)
[9]基于子孔径拼接技术的大尺寸光学材料均匀性检测系统[J]. 徐新华,王青,宋波,傅英. 光学学报. 2012(04)
[10]大口径平板中频波前均方根的测量方法[J]. 柴立群,石琦凯,魏小红,徐建程,李强,刘昂,徐凯源. 中国激光. 2012(01)
博士论文
[1]干涉面形绝对检测不确定度评估方法研究[D]. 全海洋.中国科学院光电技术研究所 2017
[2]大尺寸反射镜高精度检测方法研究[D]. 林维豪.中国科学院研究生院（上海应用物理研究所） 2014
硕士论文
[1]基于N位旋转测量的光学平面绝对检测技术研究[D]. 刘欢欢.南京理工大学 2016
[2]室内气流组织对室内甲醛分布影响的模拟研究[D]. 邓王平.西安科技大学 2010
本文编号：3220483
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