微透镜阵列加工误差对光学性能的影响

发布时间：2017-07-29 20:21

  本文关键词：微透镜阵列加工误差对光学性能的影响

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【摘要】：研究了微透镜阵列加工误差对光学系统成像性能的影响规律,寻求利于改善光学性能的面形误差分布。对面形误差与波前像差之间的转换矩阵进行建模,使仿真与计算的波前像差达到纳米级的误差精度,选用具有正交性的Zernike多项式作为光学和机械的接口,表示加工后光学表面的面形误差,并分别作为干涉图数据引入到已设计的子眼透镜表面,量化分析不同位置下畸变、点列图、点扩展函数(PSF)、调制传递函数(MTF)的改变情况。分析结果表明相同形状分布下,面形精度峰谷(PV)值对光学系统畸变和MTF的影响呈现递变规律,并且点扩展函数的二维分布与视场位置存在明显的对应关系;相同面形精度下,向左和中心对称分布的面形误差使得畸变、点列图和MTF在一定相对位置得到改善,而降低了其他相对位置的光学性能。综合考虑各光学参数的变化情况,向右对称分布的面形误差分布对于改善光学系统成像性能有利,为实现成像质量的可控超精密加工制造提供了理论基础。
【作者单位】： 天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室;
【关键词】： 光学设计 成像性能 影响规律 误差分布 干涉图 转换矩阵
【基金】：国家973计划(2011CB706700) 国家自然科学基金面上项目(51375337)
【分类号】：TH74
【正文快照】： 1引言基于微透镜阵列的仿生复眼光学系统在飞行器前视红外探测、夜视设备以及预警卫星、雷达系统、舰艇搜索和跟踪系统中有着广泛的应用前景[1];同时,在微型照相机以及指纹识别系统[2]等民用工业中也有着重要的应用背景。其中,衍射型微透镜阵列具有设计简单、面型易控制、阵列

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本文编号：590936