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《南京理工大學(xué)》 2013年

子孔徑拼接中系統(tǒng)誤差修正方法的研究

周游  

【摘要】：在大尺寸光學(xué)元件面形的拼接測量中,各子孔徑采用數(shù)字波面干涉儀進(jìn)行的是相對測量,因此參考平晶的誤差將不可避免的進(jìn)入測試數(shù)據(jù)中,并作為系統(tǒng)誤差使得拼接誤差極大的上升。該系統(tǒng)誤差不能使用現(xiàn)有各種拼接誤差均化算法解決,必須使用附加測試來標(biāo)定及修正。針對此,本論文作了如下的研究： (1)深入分析了子孔徑拼接中存在的各種誤差,指出由于單個(gè)子孔徑測量而引入的標(biāo)準(zhǔn)平晶的誤差作為系統(tǒng)誤差在拼接過程中會被放大,指出修正該系統(tǒng)誤差的必要性。 (2)研究了三面互檢方法的原理,編寫了實(shí)際計(jì)算程序,建立了保障三面互檢結(jié)果有效性的平面特征截面獲取的基本方法。通過三面互檢得到平晶在拼接軸方向上的二維平面度數(shù)據(jù),再用Zernike(?)氐階多項(xiàng)式構(gòu)建系統(tǒng)誤差修正波面。通過Matlab進(jìn)行的算法模擬,驗(yàn)證了有限目標(biāo)下的波面修正方法對子孔徑拼接系統(tǒng)誤差修正的有效性。 (3)在實(shí)際研制的7×7子孔徑平面拼接干涉儀中,采用Matlab和C++的混合編程及數(shù)據(jù)處理軟件的設(shè)計(jì),實(shí)際完成了對干涉儀標(biāo)準(zhǔn)平晶的系統(tǒng)誤差修正波面的獲取,和對拼接結(jié)果的實(shí)時(shí)修正。 實(shí)驗(yàn)證明,此方法可以應(yīng)用于子孔徑拼接測試和其他面形測試中,利用本方法可以更有效的減小標(biāo)準(zhǔn)平晶面形誤差所引起的系統(tǒng)誤差的影響,提高子孔徑拼接波面的精度。而使用低階多項(xiàng)式對修正波面的擬合,增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的魯棒性,使得僅對外界溫度敏感,這在大尺寸光學(xué)元件面形的拼接測量中具有非常重要的意義。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：TH74
【目錄】：

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