本文關(guān)鍵詞：基于液晶空間光調(diào)制器計(jì)算全息檢測(cè)非球面方法研究　出處：《哈爾濱理工大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：非球面相對(duì)于球面來說具有擴(kuò)大系統(tǒng)的視場角、改善光照均勻性、增大光學(xué)系統(tǒng)的相對(duì)孔徑、增加光學(xué)設(shè)計(jì)自由度、改善成像質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)。目前非球面的加工制造技術(shù)日趨成熟,但是檢測(cè)水平相對(duì)滯后阻礙了非球面在應(yīng)用上取得更大進(jìn)展。論文通過分析不同非球面檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn),利用液晶空間光調(diào)制器可編程控制實(shí)時(shí)重構(gòu)三維波前的特點(diǎn),將其作為計(jì)算全息載體,提出一種非球面計(jì)算全息干涉檢測(cè)方法。首先確定了非球面面型測(cè)量方案,利用ZEMAX對(duì)所提出的測(cè)量方案進(jìn)行了序列模式和非序列模式下的仿真,仿真結(jié)果證明了該方案的可行性;通過光學(xué)追跡設(shè)計(jì)了測(cè)量光路和其中的光學(xué)元件,根據(jù)測(cè)量方案,加工了口徑為50mm和52mm的非球面鏡以及光路中的擴(kuò)束透鏡、補(bǔ)償透鏡;搭建了實(shí)驗(yàn)光路,依據(jù)泰曼格林干涉原理,以液晶空間光調(diào)制器加載計(jì)算全息產(chǎn)生的波前為參考光,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)操作和分析。為了提高測(cè)量效率,提出一種單幅干涉圖分析方法:通過基于干涉條紋特征的延拓方法對(duì)圓域干涉圖進(jìn)行延拓,對(duì)矩形域干涉圖進(jìn)行二維正、逆傅里葉變換獲得包裹相位圖,再利用二維離散余弦變換解包裹重構(gòu)出三維波面,通過誤差分離方法,得到最終的非球面面型偏差。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與ZYGO干涉儀直接測(cè)量非球面的結(jié)果比較,驗(yàn)證了該測(cè)量方案能夠?qū)崿F(xiàn)非球面計(jì)算全息干涉測(cè)量,測(cè)量誤差P-V值小于1.4λ,RMS值小于0.7λ。通過ZEMAX的追跡仿真和測(cè)量實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,表明基于液晶空間光調(diào)制器計(jì)算全息干涉法檢測(cè)非球面是一種高效、實(shí)時(shí)、通用性好的方法,降低了對(duì)空氣擾動(dòng)和實(shí)驗(yàn)臺(tái)抗振的要求,該方法對(duì)于實(shí)現(xiàn)非球面鏡加工過程中的在線檢測(cè)具有較大的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH74

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