在高功率激光裝置中,光學(xué)元件的表面質(zhì)量對裝置的輸出性能和安全運行至關(guān)重要,由于元件表面疵病的不同形態(tài)結(jié)構(gòu)與分布情況對光場起到的調(diào)制作用不同,因此有必要進行表面疵病三維形貌結(jié)構(gòu)的全場定量檢測技術(shù)研究。本論文以此為核心研究內(nèi)容,在數(shù)字全息術(shù)的基礎(chǔ)上,對像面數(shù)字全息術(shù)和合成孔徑數(shù)字全息術(shù)應(yīng)用于疵病檢測的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究。論文的主要研究工作及成果如下:1.理論分析了菲涅耳數(shù)字全息術(shù)、無透鏡傅里葉變換數(shù)字全息術(shù)、預(yù)放大菲涅耳數(shù)字全息術(shù)和像面數(shù)字全息術(shù)等四類數(shù)字全息顯微術(shù)的記錄原理和記錄條件,并結(jié)合相關(guān)實驗比較了預(yù)放大菲涅耳數(shù)字全息術(shù)和像面數(shù)字全息術(shù)的再現(xiàn)像分辨率,得出了相同物距條件下像面數(shù)字全息術(shù)分辨率更高的結(jié)論。2.設(shè)計了基于像面數(shù)字全息術(shù)的光學(xué)元件表面疵病三維形貌檢測系統(tǒng)。理論分析了會降低系統(tǒng)測量精度的幾類因素,提出了相應(yīng)的改善方法:采用頻譜濾波的方法消除了再現(xiàn)光場中的零級像和共軛像對再現(xiàn)像的干擾;通過對全息圖頻譜的移頻操作修正了由參考光偏置引入的線性相位因子;給出了再現(xiàn)像平面分辨率的精確定標方法;通過記錄無測量物體時的數(shù)字全息圖校正了由系統(tǒng)誤差造成的波前相位畸變。通過實驗檢驗了系統(tǒng)的測量... 

【文章來源】：中國工程物理研究院北京市

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 光學(xué)元件表面疵病檢測研究概述
        1.1.1 表面疵病三維形貌測量的研究意義
        1.1.2 表面疵病分布情況檢測的研究意義
        1.1.3 表面疵病檢測的研究現(xiàn)狀
    1.2 數(shù)字全息術(shù)概述
        1.2.1 數(shù)字全息術(shù)的發(fā)展歷程
        1.2.2 數(shù)字全息術(shù)的特點
        1.2.3 數(shù)字全息術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 數(shù)字全息術(shù)在疵病檢測中的研究動態(tài)
    1.3 本論文主要工作
第二章 數(shù)字全息術(shù)的相關(guān)理論
    2.1 數(shù)字全息術(shù)的基本理論
        2.1.1 光學(xué)全息術(shù)的波前記錄與再現(xiàn)
        2.1.2 數(shù)字全息術(shù)的波前記錄與再現(xiàn)
    2.2 數(shù)字全息術(shù)的記錄方法
        2.2.1 菲涅耳數(shù)字全息術(shù)
        2.2.2 無透鏡傅里葉變換數(shù)字全息術(shù)
        2.2.3 預(yù)放大菲涅耳數(shù)字全息術(shù)與像面數(shù)字全息術(shù)
    2.3 數(shù)字全息術(shù)的再現(xiàn)算法
        2.3.1 菲涅耳變換法
        2.3.2 卷積法
        2.3.3 角譜法
    2.4 數(shù)字全息術(shù)再現(xiàn)像分辨率的分析與比較
第三章 表面疵病三維形貌高精度測量技術(shù)研究
    3.1 數(shù)字全息術(shù)三維形貌測量原理
    3.2 像面數(shù)字全息術(shù)疵病檢測系統(tǒng)設(shè)計
        3.2.1 記錄光路設(shè)計
        3.2.2 再現(xiàn)程序設(shè)計
    3.3 系統(tǒng)精度的改善方法研究
        3.3.1 再現(xiàn)像分辨率的標定與提高方法
        3.3.2 零級像與共軛像的消除方法
        3.3.3 系統(tǒng)噪聲誤差的校正方法
        3.3.4 再現(xiàn)像平面分辨率的標定方法
    3.4 系統(tǒng)精度的考核與驗證
    3.5 工程光學(xué)元件的疵病檢測
        3.5.1 光學(xué)元件的單一表面疵病檢測
        3.5.2 光學(xué)元件的前后表面疵病同步檢測
第四章 表面疵病檢測橫向視場拓展技術(shù)研究
    4.1 合成孔徑數(shù)字全息圖的記錄與拼接
    4.2 合成孔徑數(shù)字全息圖離焦像差校正
        4.2.1 離焦像差產(chǎn)生原因
        4.2.2 離焦像差校正方法及實驗驗證
    4.3 合成孔徑數(shù)字全息再現(xiàn)相位像拼接
        4.3.1 再現(xiàn)相位像拼接技術(shù)
        4.3.2 再現(xiàn)相位像拼接實驗
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 論文的工作內(nèi)容及研究成果
    5.2 論文的創(chuàng)新點
    5.3 展望
致謝
參考文獻
附錄
    攻讀碩士期間發(fā)表論文情況
    攻讀碩士期間參加會議情況


【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3185866