徑向剪切干涉技術(shù)是將具有空間相干性的光波經(jīng)某種裝置分成擴(kuò)大和縮小兩波面,并在其公共區(qū)域產(chǎn)生干涉條紋的一種測(cè)量技術(shù)。相對(duì)傳統(tǒng)的干涉技術(shù),該技術(shù)具有共光路、對(duì)外界環(huán)境、振動(dòng)等因素不敏感、僅需一幅干涉圖就可重構(gòu)出波面等優(yōu)勢(shì),為開(kāi)發(fā)在線檢測(cè)設(shè)備作準(zhǔn)備。本課題是在對(duì)非球面元件的高精度檢測(cè)及現(xiàn)場(chǎng)工作的需求下提出的,因此研究徑向剪切干涉技術(shù)具有一定的工程價(jià)值。本文研究的主要內(nèi)容有以下幾方面:(1)闡述了非球面面形的檢測(cè)技術(shù),對(duì)徑向剪切干涉的幾種典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、光學(xué)干涉理論以及徑向剪切波面理論進(jìn)行了分析。(2)論述了圖像增強(qiáng)技術(shù)、干涉圖空域延拓理論以及傅里葉變換法相位提取理論,分析了相位提取中存在的頻域泄漏效應(yīng)、濾波器、相位解包等問(wèn)題。(3)基于Zernike多項(xiàng)式的波面擬合理論,分析了三種求解系數(shù)方法的原理。選取兩種不同復(fù)雜度的曲面進(jìn)行了模擬仿真,分析了擬合精度與擬合階數(shù)、采樣點(diǎn)數(shù)目之間的關(guān)系,結(jié)果表明Householder變換法擬合的波面精度高于其他兩種方法;針對(duì)復(fù)雜度不同的波面,只要選擇合適的擬合階數(shù)、采樣點(diǎn)數(shù)目都能達(dá)到較高精度。(4)論述了基于迭代算法的波面重構(gòu)理論并對(duì)其進(jìn)行了推導(dǎo)與改進(jìn),選取兩種不同PV值的波面進(jìn)行仿真,分析了波面重構(gòu)精度與迭代次數(shù)、剪切比、波面畸變量之間的關(guān)系,從仿真結(jié)果可知迭代算法的重構(gòu)精度可以滿足徑向徑向剪切干涉技術(shù)的要求。(5)根據(jù)本課題設(shè)計(jì)的非球面檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行了選型,搭建了非球面測(cè)量裝置,并總結(jié)出一種快速調(diào)整光路的方法;采用高精度干涉儀對(duì)同一非球面元件進(jìn)行了檢測(cè),驗(yàn)證了本課題方案的可行性。
【學(xué)位單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：O436.1;TP391.41
【部分圖文】：

西安工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 24 61 24 621 1 1s rz A s A sk s r 面與光軸的交點(diǎn)處的曲率半徑(非球面沿光軸對(duì)稱(chēng))，非球面可分為二次曲面和高次曲面兩大類(lèi)，其中二第一項(xiàng)有關(guān)，與其他項(xiàng)無(wú)關(guān)，即： 21 221 1 1s rzk s r 值所對(duì)應(yīng)的二次曲面形狀。

1.1 是k 的不同取值所對(duì)應(yīng)的二次曲面形狀。圖 1.1 二次曲面形狀2）非球面度非球面度則是用來(lái)描述非球面面形的一個(gè)重要參數(shù)，它的大小直接反映了光學(xué)元件工難易程度，通常情況下盡可能使非球面度小。目前，非球面度有以下三個(gè)方向的定原理圖如圖 1.2 所示[9]。

技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入，使得波面檢測(cè)技術(shù)光波前診斷、航天航空等領(lǐng)域中�，F(xiàn)將波面光波的斜率來(lái)得到波面的相位信息，如 Sha曲率來(lái)得到波面的相位信息，如曲率傳感器信息，如斐索、剪切干涉等。下面對(duì)幾種光感器(SHWS)：其原理圖見(jiàn)圖 1.3，波面經(jīng)微 靶面上形成光斑。若將理想波和畸變波分別則的光斑(圖 1.3 的深實(shí)線)和散亂的光斑(圖于規(guī)則光斑位置發(fā)生了偏移，這些偏移量攜算法計(jì)算出來(lái)之后利用波面重構(gòu)算法可將待，且對(duì)光源的相干性要求較低；檢測(cè)中不存精度高致使透鏡陣列加工成本變高；有限的0]。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2869621