基于物理氣相沉積的高精度位相型CGH制備方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-24 02:08
離軸非球面、自由曲面光學(xué)系統(tǒng)由于具有改善像質(zhì)、降低光學(xué)系統(tǒng)尺寸和重量的特點(diǎn),在天基、地基望遠(yuǎn)系統(tǒng)中有著重要的應(yīng)用。但其復(fù)雜的面形,給光學(xué)檢測(cè)帶來了新的挑戰(zhàn)。計(jì)算全息(Computer Generated Hologram,CGH)檢測(cè)法,作為一種高精度、無像差、應(yīng)用范圍廣的檢測(cè)方法,在離軸非球面、自由曲面的檢測(cè)中發(fā)揮著著重要的作用。CGH是計(jì)算全息檢測(cè)的關(guān)鍵元件,光學(xué)檢測(cè)中常用的CGH有振幅型CGH和位相型CGH。振幅型CGH精度較高但衍射效率較低,限制了其應(yīng)用范圍。位相型CGH衍射效率較高,應(yīng)用范圍更廣,但受其制備工藝的影響,其精度普遍較低。研究高精度的位相型CGH的制備方法,對(duì)CGH檢測(cè)具有重要的工程意義。目前,位相型CGH的主要制備方法為反應(yīng)離子刻蝕法,其制作精度較低。本文為提高CGH制作精度,采用增材制備法,對(duì)基于物理氣相沉積的位相型CGH制備進(jìn)行研究,論文主要研究內(nèi)容包括以下三個(gè)部分:1.基于物理氣相沉積的位相型CGH理論研究對(duì)位相型CGH波前理論進(jìn)行研究,建立了物理氣相沉積型CGH的誤差模型,對(duì)物理氣相沉積的位相型CGH精度進(jìn)行討論;2.激光直寫機(jī)床誤差研究對(duì)激光直寫設(shè)備誤...
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
用于光學(xué)檢測(cè)的CGH
傳統(tǒng)光學(xué)元件難以具備的功能,因而 CGH 被廣泛應(yīng)用于紅外光學(xué)系統(tǒng)密、全息顯示、圖像識(shí)別和圖像處理、視覺模擬系統(tǒng)等許多領(lǐng)域。在光域,常用的 CGH,一般為振幅型 CGH(AmplitudeCGH)和位相型 CGH)[13]。振幅型 CGH 是利用光刻膠作為掩膜,將圖形轉(zhuǎn)移到一定厚度(例如的 Cr 膜上,其制作流程如圖 1.2 所示,振幅型 CGH 檢測(cè)精度高、制作,適合檢測(cè)高反射率反射元件表面面形。但 Cr 層遮光導(dǎo)致振幅型 CGH量利用率不高,其正負(fù)一級(jí)衍射效率的理論值最高只能達(dá)到 10.1%,使統(tǒng)集光能力較弱,不能滿足鏡面反射率較低時(shí)的檢測(cè)需求。光學(xué)補(bǔ)償檢效率決定干涉儀獲取待測(cè)元件面形信息的能力。例如未鍍膜的玻璃元件通常只有 4%左右,用振幅型 CGH 做補(bǔ)償器件時(shí)干涉儀獲得的返回光原始入射光強(qiáng)的 0.4%,在這種條件下,干涉儀所獲取的信號(hào)光和參考度較低,極易導(dǎo)致無法對(duì)干涉場(chǎng)進(jìn)行重建。因而衍射效率低的缺點(diǎn)限制 CGH 在光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用[14,15]。
科學(xué)院大學(xué)碩士學(xué)位論文:基于物理氣相沉積的高精度位相型 CGH 制備方法高干涉儀的分辨力,增強(qiáng)光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)的工作能力,無疑在離的檢測(cè)上具有更廣泛的應(yīng)用,因此位相型 CGH 的設(shè)計(jì)與制的熱點(diǎn)[16]。
本文編號(hào):3515060
【文章來源】:中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
用于光學(xué)檢測(cè)的CGH
傳統(tǒng)光學(xué)元件難以具備的功能,因而 CGH 被廣泛應(yīng)用于紅外光學(xué)系統(tǒng)密、全息顯示、圖像識(shí)別和圖像處理、視覺模擬系統(tǒng)等許多領(lǐng)域。在光域,常用的 CGH,一般為振幅型 CGH(AmplitudeCGH)和位相型 CGH)[13]。振幅型 CGH 是利用光刻膠作為掩膜,將圖形轉(zhuǎn)移到一定厚度(例如的 Cr 膜上,其制作流程如圖 1.2 所示,振幅型 CGH 檢測(cè)精度高、制作,適合檢測(cè)高反射率反射元件表面面形。但 Cr 層遮光導(dǎo)致振幅型 CGH量利用率不高,其正負(fù)一級(jí)衍射效率的理論值最高只能達(dá)到 10.1%,使統(tǒng)集光能力較弱,不能滿足鏡面反射率較低時(shí)的檢測(cè)需求。光學(xué)補(bǔ)償檢效率決定干涉儀獲取待測(cè)元件面形信息的能力。例如未鍍膜的玻璃元件通常只有 4%左右,用振幅型 CGH 做補(bǔ)償器件時(shí)干涉儀獲得的返回光原始入射光強(qiáng)的 0.4%,在這種條件下,干涉儀所獲取的信號(hào)光和參考度較低,極易導(dǎo)致無法對(duì)干涉場(chǎng)進(jìn)行重建。因而衍射效率低的缺點(diǎn)限制 CGH 在光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用[14,15]。
科學(xué)院大學(xué)碩士學(xué)位論文:基于物理氣相沉積的高精度位相型 CGH 制備方法高干涉儀的分辨力,增強(qiáng)光學(xué)補(bǔ)償系統(tǒng)的工作能力,無疑在離的檢測(cè)上具有更廣泛的應(yīng)用,因此位相型 CGH 的設(shè)計(jì)與制的熱點(diǎn)[16]。
本文編號(hào):3515060
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