徑向剪切干涉技術是將具有空間相干性的光波經(jīng)某種裝置分成擴大和縮小兩波面,并在其公共區(qū)域產(chǎn)生干涉條紋的一種測量技術。相對傳統(tǒng)的干涉技術,該技術具有共光路、對外界環(huán)境、振動等因素不敏感、僅需一幅干涉圖就可重構出波面等優(yōu)勢,為開發(fā)在線檢測設備作準備。本課題是在對非球面元件的高精度檢測及現(xiàn)場工作的需求下提出的,因此研究徑向剪切干涉技術具有一定的工程價值。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技術,對徑向剪切干涉的幾種典型系統(tǒng)結構、光學干涉理論以及徑向剪切波面理論進行了分析。(2)論述了圖像增強技術、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、濾波器、相位解包等問題。(3)基于Zernike多項式的波面擬合理論,分析了三種求解系數(shù)方法的原理。選取兩種不同復雜度的曲面進行了模擬仿真,分析了擬合精度與擬合階數(shù)、采樣點數(shù)目之間的關系,結果表明Householder變換法擬合的波面精度高于其他兩種方法;針對復雜度不同的波面,只要選擇合適的擬合階數(shù)、采樣點數(shù)目都能達到較高精度。(4)論述了基于迭代算法的波面重構理論并對其進行了推導與改進,選取兩種不同PV值的波面進行仿真,分析了波面重構精度與迭代次數(shù)、剪切比、波面畸變量之間的關系,從仿真結果可知迭代算法的重構精度可以滿足徑向徑向剪切干涉技術的要求。(5)根據(jù)本課題設計的非球面檢測系統(tǒng)對實驗器材進行了選型,搭建了非球面測量裝置,并總結出一種快速調(diào)整光路的方法;采用高精度干涉儀對同一非球面元件進行了檢測,驗證了本課題方案的可行性。
【學位單位】：西安工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：O436.1;TP391.41
【部分圖文】：

西安工業(yè)大學碩士學位論文 24 61 24 621 1 1s rz A s A sk s r 面與光軸的交點處的曲率半徑(非球面沿光軸對稱)，非球面可分為二次曲面和高次曲面兩大類，其中二第一項有關，與其他項無關，即： 21 221 1 1s rzk s r 值所對應的二次曲面形狀。

1.1 是k 的不同取值所對應的二次曲面形狀。圖 1.1 二次曲面形狀2）非球面度非球面度則是用來描述非球面面形的一個重要參數(shù)，它的大小直接反映了光學元件工難易程度，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方向的定原理圖如圖 1.2 所示[9]。

技術以及計算機技術的引入，使得波面檢測技術光波前診斷、航天航空等領域中�，F(xiàn)將波面光波的斜率來得到波面的相位信息，如 Sha曲率來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。下面對幾種光感器(SHWS)：其原理圖見圖 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算出來之后利用波面重構算法可將待，且對光源的相干性要求較低；檢測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】

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本文編號：2869621