非球面光學(xué)元件在各領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用。近年來,光學(xué)元件加工技術(shù)發(fā)展迅速,面形加工精度可達(dá)納米量級(jí),但非球面的高精度通用化檢測(cè)一直是一項(xiàng)具有挑戰(zhàn)的課題。干涉測(cè)量法具有高精度、高靈敏度、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn),是面形高精度檢測(cè)的常用方法,其中非零位法又可在一定程度上提高測(cè)量通用性。美國、英國、德國及國內(nèi)等多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)分別基于不同的非零位檢測(cè)原理,對(duì)非球面的干涉檢測(cè)展開研究。本文在課題組已有的工作基礎(chǔ)上,基于部分零位補(bǔ)償透鏡,研究非球面的通用化檢測(cè)技術(shù)。從理論設(shè)計(jì)、軟件與算法保證和硬件控制等三個(gè)方面進(jìn)行研究和討論,解決非球面通用化檢測(cè)過程中的關(guān)鍵技術(shù)問題,利用所搭建的檢測(cè)系統(tǒng)樣機(jī)完成實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。建立部分零位補(bǔ)償透鏡體系,實(shí)現(xiàn)非球面通用化補(bǔ)償。分析采用非球面波作為入射被測(cè)面的檢測(cè)波相對(duì)于采用球面入射波的優(yōu)勢(shì);通過直接限定正向補(bǔ)償中干涉波前的最大斜率保證條紋可被分辨、以及控制光線由像面逆向映射至被測(cè)面時(shí)二者空間坐標(biāo)一一順序?qū)?yīng)以避免采樣數(shù)據(jù)混淆影響面形重構(gòu),實(shí)現(xiàn)雙向約束的部分零位補(bǔ)償透鏡優(yōu)化設(shè)計(jì);提出基于雙向約束的補(bǔ)償透鏡通用化檢測(cè)能力分析方法,構(gòu)建和優(yōu)化部分零位補(bǔ)償透鏡體系;建立體系的補(bǔ)償范圍數(shù)... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：184 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１非球面光學(xué)元件應(yīng)用實(shí)例（ａ）美軍ＡＮ／ＰＶＳ－１４夜視儀［６］?（ｂ）哈勃太空望遠(yuǎn)鏡［７］?（ｃ）美國??ＫＨ－１２?“鎖眼”偵查衛(wèi)星［１（）］?（ｄ）?ＶＲ頭盔單眼光學(xué)系統(tǒng)［２Ｑ］?（ｅ）華為Ｐ９手機(jī)??

Ｆ＃?＝?／Ａ〇．?（１．１１）??當(dāng)非球面的口徑和圓稚常數(shù)一定時(shí)，Ｆ數(shù)越小，則非球面偏離球面的程度越大。圖１．４所??示為口徑Ｄ?＝?１００?ｍｗ、Ｆ數(shù)不同的拋物面相對(duì)各自最佳比較球的非球面度分布。??２５ｎ＾—＂￣■??５?２０?…，??＾１５；?＼?＼??養(yǎng)１。＇?；；??ＴＴＴ?５?：?＼?／?Ｉ??－Ｄ〇?０?５０??非球面半口徑（ｍｍ）??圖１．４不同Ｆ數(shù)的拋物面相對(duì)最佳比較球的非球面度分布??７??

?０?２０?４０?６０?８０?１?００??非球面口徑（ｍｍ）??圖１．３縱向法線像差（ａ）法線像差示意圖（ｂ）不同形狀的法線像差分布??（３）?Ｆ?數(shù)??Ｆ數(shù)也是評(píng)價(jià)非球面特性的一個(gè)重要參數(shù)，指非球面元件的焦距／與口徑￡）的比值，??Ｆ＃?＝?／Ａ〇．?（１．１１）??當(dāng)非球面的口徑和圓稚常數(shù)一定時(shí)，Ｆ數(shù)越小，則非球面偏離球面的程度越大。圖１．４所??示為口徑Ｄ?＝?１００?ｍｗ、Ｆ數(shù)不同的拋物面相對(duì)各自最佳比較球的非球面度分布。??２５ｎ＾—＂￣■??５?２０?…，??＾１５；?＼?＼??養(yǎng)１。＇?；；??ＴＴＴ?５?：?＼?／?Ｉ??－Ｄ〇?０?５０??非球面半口徑（ｍｍ）??圖１．４不同Ｆ數(shù)的拋物面相對(duì)最佳比較球的非球面度分布??７??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2906527