本文選題：合成式波前編碼器件(合成式相位板) + 光學(xué)設(shè)計��； 參考：《蘇州大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：合成式波前編碼器件(或合成式相位板)是一種非旋轉(zhuǎn)對稱式非球面,它是由三次相位面面形和凸雙曲面面形相疊加而成,具有相位編碼功能和光學(xué)聚焦功能。由于該器件各個方向的光焦度均不同,可以很好的校正傳統(tǒng)成像系統(tǒng)的某些缺陷,這一顯著的優(yōu)勢已逐漸引起人們的關(guān)注,并應(yīng)用在某些光學(xué)系統(tǒng)的仿真模擬中。由于合成式波前編碼器件面形的獨特性,它的應(yīng)用一直受到光學(xué)加工和檢測技術(shù)的限制。雖然目前光學(xué)加工和檢測技術(shù)迅速發(fā)展,但是合成式波前編碼器件的加工和檢測手段仍不成熟,無法滿足實際應(yīng)用的需求,所以尋求一種對其可以進行高精度檢測的方法顯得尤為重要。本文針對合成式波前編碼器件面形的特殊性,提出利用干涉測量技術(shù)同時借助于衍射補償器——計算全息圖(CGH),來實現(xiàn)對合成式波前編碼器件的高精度檢測。本文主要的研究內(nèi)容如下:1、通過對合成式波前編碼器件的面形進行分析,總結(jié)了幾種檢測此面形的檢測方案,對各檢測方案的測試原理及測試性能進行了分析對比,最終確定采用CGH非接觸式干涉測量法,該檢測方法具有對器件無損傷、測量精度高、易裝調(diào)等優(yōu)勢,具有較強的工程實用性。2、對計算全息法檢測合成式波前編碼器件的總體設(shè)計思路進行了分析,然后在此基礎(chǔ)上進行了系統(tǒng)優(yōu)化,對系統(tǒng)中的各個光學(xué)元件的性能及參數(shù)進行了確定,并利用誤差理論對其測試性能及參數(shù)進行了評估。3、闡述了根據(jù)CGH相位方程進行刻蝕條紋位置搜索從而得到CGH加工數(shù)據(jù)的方法,根據(jù)被測器件及測試光路的波前特性,綜合考慮裝調(diào)工藝,完成了計算全息圖樣板的設(shè)計,并進行了加工制作。4、搭建了實驗平臺,利用制作的CGH樣板和Zygo干涉儀對合成式波前編碼器件進行檢測實驗,然后運用誤差理論對各個方面引入的實驗誤差進行詳細的分析。最后利用計算全息圖給出了波前編碼成像系統(tǒng)的成像效果測試系統(tǒng)設(shè)計。
[Abstract]:The synthetic wavefront encoder (or composite phase plate) is a kind of non-rotating symmetric aspheric surface which is composed of cubic phase surface and convex hyperboloid which has the function of phase coding and optical focusing. Due to the different optical focus in different directions, this device can correct some defects of traditional imaging system well. This remarkable advantage has gradually attracted people's attention, and has been used in the simulation of some optical systems. Due to the unique surface shape of synthetic wavefront encoder, its application is always limited by optical processing and detection technology. Despite the rapid development of optical processing and detection technology, the fabrication and detection of synthetic wave-front coding devices are still immature and unable to meet the needs of practical applications. Therefore, it is very important to find a method to detect it with high accuracy. In view of the particularity of the surface shape of synthetic wavefront encoder, this paper presents a method of high precision detection of synthetic wave-front encoder by means of interferometry technique and the aid of diffraction compensator, CGH _ (n), in order to realize the high precision detection of synthetic wave-front encoder. The main contents of this paper are as follows: 1. By analyzing the surface shape of synthetic wavefront coding device, several detection schemes are summarized, and the testing principle and performance of each detection scheme are analyzed and compared. Finally, the CGH non-contact interferometric method is adopted. The method has the advantages of no damage to the device, high measuring precision and easy to be adjusted, etc. It has strong engineering practicability. 2. This paper analyzes the overall design idea of detecting synthetic wavefront coding device by CGH, and then optimizes the system based on it. The properties and parameters of each optical element in the system are determined. The testing performance and parameters are evaluated by using error theory. The method of etching stripe position search based on CGH phase equation to obtain CGH machining data is described. According to the wavefront characteristics of the device under test and the light path tested, Considering the assembly and adjustment technology, the design of the CGH template is completed, and the processing. 4. The experimental platform is set up. The synthetic wavefront encoder is tested by the CGH template and Zygo interferometer. Then the error theory is used to analyze the experimental error in detail. Finally, the design of the imaging effect test system of the wavefront coding imaging system is given by using the computer generated hologram (CGH).
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TH74

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本文編號：1911968