长焦距测量系统的像差误差校正方法研究

发布时间：2017-09-28 10:36

  本文关键词：长焦距测量系统的像差误差校正方法研究

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【摘要】：针对长焦距测量中被测透镜像差引入的焦距测量误差提出了一种校正方法。传统长焦距测量中使用高斯公式来计算被测透镜的焦距值,未考虑被测透镜像差引入的误差。在采用发散光作为测量光束的大口径光学元件焦距测量中,该误差成为了影响测量精度的重要因素。详细分析了基于发散光和泰伯效应的长焦距测量法,利用数值方法获得了误差修正值,并与Zemax的仿真结果进行了对比。利用Visual C++编程,实现了测量结果的自动校正功能。对名义焦距值为13500mm和31251mm透镜的测量数据分别进行校正后,其相对于名义焦距值的测量精度分别优于0.007%和0.022%。将校正后的测量精度与干涉仪法的测量精度进行了对比,结果充分说明了该方法是可靠和有效的。
【作者单位】： 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室;精密光学工程研究中心;
【关键词】： 测量 误差校正 像差 长焦距
【基金】：国家自然科学基金(61007001)
【分类号】：TH74
【正文快照】： 2精密光学工程研究中心,四川成都()6100411引言长焦距透镜被广泛应用于空间光学系统、高能激光器、激光核聚变等大型光学系统中。焦距是透镜最重要的参数之一。但是长焦距测量是光学测量领域的一个难点,其原因主要有两点:1)大口径长焦距透镜数值孔径小、焦深长,难以实现精确定

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 侯昌伦,白剑,侯西云,杨国光;基于龙基光栅塔尔博特效应的长焦距测量[J];光学学报;2002年11期

2 李遥;白剑;邓燕;许乔;杨国光;;子波面扫描法长焦距透镜波面检测系统研究[J];光学学报;2010年09期

3 朱咸昌;曹学东;吴时彬;张鹏;;基于光栅多缝衍射的转角法测量微透镜焦距[J];光学学报;2011年05期

4 侯昌伦,孙琛,白剑,侯西云,杨国光;大口径长焦距镜面和透镜的扫描法焦距测量技术[J];计量学报;2004年03期

5 段亚轩;陈永权;赵建科;李坤;田留德;张洁;;长焦距激光光学系统焦距测试方法[J];中国激光;2013年04期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 闫亚东;卢卫涛;董晓娜;何俊华;刘西站;张敏;张彭舜;;神光-Ⅲ汤姆孙散射诊断的集光系统设计[J];光学学报;2011年06期

2 朱咸昌;伍凡;曹学东;吴时彬;张鹏;;光栅衍射法测量微透镜列阵焦距时产生的光斑干扰分析[J];光学学报;2011年11期

3 孙琛,沈亦兵,白剑,侯西云,杨国光;Ronchi光栅Talbot效应长焦距测量的准确度极限研究[J];光子学报;2004年10期

4 吴佳杰;陈家璧;徐安成;高晓燕;;基于哈特曼-夏克波前测量原理的焦距测量[J];光子学报;2011年06期

5 任寰;刘旭;袁静;杨一;马可;冯晓璇;郑芳兰;马玉荣;;组合透镜法测量透镜焦距方法研究及数值分析[J];光学与光电技术;2012年04期

6 朱咸昌;伍凡;曹学东;吴时彬;;基于Hartmann-Shack波前检测原理的微透镜阵列焦距测量[J];光学精密工程;2013年05期

7 范天伟;陈云琳;;畴腐蚀掺镁铌酸锂光分束器的泰伯效应研究[J];光学学报;2014年09期

8 段亚轩;陈永权;赵建科;李坤;田留德;张洁;;长焦距激光光学系统焦距测试方法[J];中国激光;2013年04期

9 赵琦;蒋泽伟;孟庆安;李轶国;樊红英;胡绍云;李建欣;何勇;杨洁;;基于泰伯-莫尔干涉技术的焦距测量系统校准技术研究[J];激光与光电子学进展;2014年03期

10 周洋;邵平;赵东峰;居玲洁;任磊;章亚男;华能;朱健强;林尊琪;;神光Ⅱ升级装置纳秒靶瞄准定位技术研究[J];中国激光;2014年12期

中国重要会议论文全文数据库 前1条

1 孙琛;沈亦兵;白剑;侯西云;杨国光;;Ronchi光栅Talbot效应长焦距测量的精度极限研究[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 楼俊;变间距光栅设计、制作及其在位移传感器中的应用研究[D];中国科学技术大学;2006年

2 王勤;基于莫尔偏折技术的镜片屈光度测量的研究[D];苏州大学;2008年

3 吴玲玲;基于Talbot-Moiré技术的长焦透镜焦距测量方法的研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2009年

4 朱咸昌;微透镜阵列焦距及其一致性检测技术研究[D];中国科学院研究生院（光电技术研究所）;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前8条

1 孙琛;基于Ronchi光栅Talbot效应的大口径长焦距透镜焦距数字检测仪[D];浙江大学;2005年

2 赵康;利用泰伯—莫尔法的透镜长焦距测量[D];四川大学;2005年

3 董军;长焦距透镜像质评价技术的研究[D];四川大学;2005年

4 袁士东;大口径长焦距反射镜焦距测量技术[D];哈尔滨工业大学;2008年

5 卢卫涛;神光-Ⅲ汤姆逊散射诊断成像系统设计与研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2011年

6 金晓荣;基于Talbot效应的高精度长焦距检测系统的校准方法[D];浙江大学;2013年

7 陆衡;基于泰伯效应的长焦距测量系统的设计[D];南京理工大学;2014年

8 陈好;数字图像处理技术在长焦距测量系统中的应用研究[D];南京理工大学;2014年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 沙定国;自适应光学波面相位重构的区域算法[J];北京理工大学学报;1991年04期

2 张鹏;曹学东;吴时彬;罗名容;;基于图像测量技术的微透镜定焦方法研究[J];仪器仪表用户;2008年05期

3 李春艳;谢华;李怀锋;孙才红;;高精度星敏感器星点光斑质心算法[J];光电工程;2006年02期

4 侯昌伦;徐建锋;白剑;杨国光;;采用Talbot效应莫尔条纹的子波面斜率测量[J];光电工程;2007年11期

5 鄢静舟,雷凡,周必方,高志强;用Zernike多项式进行波面拟合的几种算法[J];光学精密工程;1999年05期

6 潘波;杨根庆;刘勇;;星点质心定位算法最优门限研究[J];光学精密工程;2008年09期

7 梁敏华;吴志勇;陈涛;;采用最大灰度梯度法实现经纬仪自动调焦控制[J];光学精密工程;2009年12期

8 廖江红,顾去吾;光学系统中的光栅衍射自成像现象:广义的Talbot效应[J];光学学报;1985年04期

9 李新阳,姜文汉;哈特曼-夏克传感器的泽尼克模式波前复原误差[J];光学学报;2002年10期

10 莫卫东;数字平面检测系统误差和精度评价方法的研究[J];光学学报;2003年07期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 王晓东;大视场高精度星敏感器技术研究[D];中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）;2003年

2 张蓉竹;ICF系统光学元件高精度波前检测技术研究[D];四川大学;2003年

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 李池娟,韩海玲;一种新的长焦距透镜的制造方法[J];激光与红外;1999年03期

2 侯昌伦,孙琛,白剑,侯西云,杨国光;大口径长焦距镜面和透镜的扫描法焦距测量技术[J];计量学报;2004年03期

3 梁士通;杨建峰;李湘眷;白瑜;王洪伟;;二元光学透镜在长焦距宽谱段光学系统中的应用[J];激光与红外;2008年12期

4 刘宝琛;蔺书田;刘春阳;;测量薄板弯曲的一个新的光学方法—长焦距透镜、粗莫尔栅法[J];机械强度;1981年04期

5 张玉恩;;长焦距大口径厚透镜的胶合定中心[J];光学仪器;1983年03期

6 李池娟,韩海玲;一种新的长焦距透镜的制造方法[J];光学技术;1998年06期

7 ;佶达长焦距高变倍镜头[J];光机电信息;2002年08期

8 王涌鹏;罗佳;白剑;梁宜勇;;高精度长焦距测量系统反射镜安装误差分析[J];红外与激光工程;2014年02期

9 朱耆祥;谢德林;刘卷民;;环境温度对长焦距摄影系统象面位置的影响[J];光学工程;1980年04期

10 陈秀萍;孙婷;高婧;罗传伟;李元;何玉兰;杨华梅;李洁琼;;长焦距小型无热化电视光机系统设计[J];应用光学;2014年03期

中国重要会议论文全文数据库 前8条

1 张宁;许乔;白剑;;高效精密的长焦距测量技术[A];第十届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）[C];2004年

2 袁静;任寰;陈波;许华;马可;汤晓青;李文洪;;组合透镜法测量长焦距的测量数据计算方法和误差分析[A];第十一届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）[C];2006年

3 段亚轩;陈永权;赵建科;李坤;张洁;;长焦距激光光学系统焦距测试方法[A];第十四届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）[C];2012年

4 张晓辉;郎晓龙;吴国栋;韩昌元;;长焦距光学系统焦距、畸变的精密测试[A];第九届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）[C];2001年

5 陈好;陆横;何勇;李建欣;;Talbot-Moire法测量大口径长焦距光学系统的误差分析[A];第十四届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）[C];2012年

6 陆衡;陈好;何勇;李建欣;;基于Talbot效应的长焦距测量系统的装调方法[A];第十四届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）[C];2012年

7 苗兴华;相宝林;党利宏;马臻;贺丽;;20米焦距平行光管主镜的支撑与检测[A];第九届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）[C];2001年

8 王鑫;张晓辉;吴国栋;;大口径长焦距平行光管焦面位置的精确标定[A];第十届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）[C];2004年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 董军;长焦距透镜像质评价技术的研究[D];四川大学;2005年

2 袁士东;大口径长焦距反射镜焦距测量技术[D];哈尔滨工业大学;2008年

3 刘琳;长焦距三反射式望远镜设计研究[D];苏州大学;2002年

4 廖洋;基于相位恢复的长焦距光学镜面面形在位检测技术研究[D];国防科学技术大学;2009年

5 王涌鹏;高精度长焦距测量系统安装误差分析[D];浙江大学;2014年

6 吴冬梅;大口径长焦距像质检测系统研究[D];浙江大学;2007年

7 张远健;长焦距高分辨率航侦相机物镜设计[D];长春理工大学;2012年

8 李遥;子波面扫描法长焦距透镜波面检测系统研究[D];浙江大学;2011年

9 梁奕瑾;长焦距真空平行光管像差测量及标定方法[D];南京理工大学;2012年

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本文编号：935394