隨著先進(jìn)光學(xué)制造和檢測(cè)技術(shù)不斷發(fā)展,作為核心元部件的非球面在現(xiàn)代大型光學(xué)工程（如天文望遠(yuǎn)鏡、激光聚變系統(tǒng)等）、集成電路產(chǎn)業(yè)（光刻機(jī)）、消費(fèi)級(jí)光學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。非球面光學(xué)元件制造需要相應(yīng)檢測(cè)技術(shù)支撐。當(dāng)前,高精度非球面面形檢測(cè)限制了高性能光學(xué)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn),通用、低成本非球面面形檢測(cè)則限制了非球面在常規(guī)光學(xué)系統(tǒng)中普及使用�；谇蛎鏄�(biāo)準(zhǔn)鏡頭的Fizeau干涉儀是球面面形檢測(cè)主要手段,非球面面形檢測(cè)需要特殊輔助元件將干涉儀出射球面測(cè)試波前轉(zhuǎn)化為非球面波前以使得干涉條紋可探測(cè)。計(jì)算全息片（computer-generated hologram,CGH）和變形鏡（deformable mirror,DM）是兩種常用波前補(bǔ)償器,分別滿足高精度和通用性非球面面形檢測(cè)要求。針對(duì)Fizeau干涉儀及計(jì)算全息片、變形鏡補(bǔ)償器進(jìn)行建模是識(shí)別和量化非球面干涉檢測(cè)系統(tǒng)誤差源以進(jìn)一步提高面形檢測(cè)精度的重要途徑。光線追跡和特征函數(shù)是常用光學(xué)系統(tǒng)建模手段。光線追跡可細(xì)分為序列、非序列、偏振和非偏振追跡;特征函數(shù)可分為高階和低階特征函數(shù)。本文研究工作的主要任務(wù)是為識(shí)別和量化基于補(bǔ)償器的Fizeau干涉儀非球面面形檢測(cè)... 

【文章頁(yè)數(shù)】：138 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
        1.2.1 非球面面形檢測(cè)方法概述
        1.2.2 光線追跡和特征函數(shù)在干涉面形檢測(cè)系統(tǒng)建模中的應(yīng)用
    1.3 基于光線追跡和特征函數(shù)的建模方法及分類
    1.4 研究?jī)?nèi)容
第2章 光線追跡和特征函數(shù)理論基礎(chǔ)
    2.1 光線追跡
        2.1.1 非偏振光線追跡
        2.1.2 偏振光線追跡
        2.1.3 序列光線追跡
        2.1.4 非序列光線追跡
    2.2 特征函數(shù)
        2.2.1 光學(xué)系統(tǒng)特征函數(shù)定義
        2.2.2 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱折射面、反射面以及CGH衍射面低階角特征函數(shù)
        2.2.3 四階角特征函數(shù)與四階波像差的關(guān)系
        2.2.4 旋轉(zhuǎn)對(duì)稱光學(xué)系統(tǒng)特征函數(shù)高階展開(kāi)式
    2.3 適用范圍
    2.4 計(jì)算全息片等效光線模型
    2.5 小結(jié)
第3章 基于序列非偏振追跡的建模
    3.1 FIZEAU干涉儀模型
        3.1.1 建模思路
        3.1.2 干涉儀在理想狀態(tài)下檢測(cè)誤差以及頻譜展寬和環(huán)境穩(wěn)定性影響
        3.1.4 小結(jié)
    3.2 計(jì)算全息片補(bǔ)償器畸變標(biāo)定模型
        3.2.1 畸變曲線獲取思路
        3.2.2 仿真與實(shí)測(cè)畸變曲線比較及畸變引入面形誤差討論
        3.2.3 小結(jié)
    3.3 變形鏡補(bǔ)償器模型
        3.3.1 補(bǔ)償器基本原理
        3.3.2 補(bǔ)償器建模思路
        3.3.3 補(bǔ)償器可測(cè)范圍及變形鏡位置公差分析
        3.3.4 小結(jié)
第4章 基于非序列偏振追跡的CGH補(bǔ)償器雜散光面形誤差建模
    4.1 補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)及雜散光命名規(guī)則
    4.2 雜散光面形誤差非序列偏振追跡建模思路
    4.3 雜散光面形誤差仿真和實(shí)驗(yàn)比較
    4.4 小結(jié)
第5章 基于低階特征函數(shù)的CGH補(bǔ)償器雜散光光線像差建模
    5.1 補(bǔ)償器結(jié)構(gòu)
    5.2 CGH補(bǔ)償器中雜散光特征函數(shù)及波像差
    5.3 在級(jí)數(shù)展開(kāi)下雜散光波像差定性討論
    5.4 CGH補(bǔ)償器雜散光貓眼平面光線像差建模思路
    5.5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析
    5.6 小結(jié)
第6章 基于高階特征函數(shù)FIZEAU干涉儀回程誤差建模
    6.1 FIZEAU干涉儀中回程誤差求解等效成像模型
    6.2 FIZEAU干涉儀傾斜加載回程誤差建模思路
    6.3 特征函數(shù)和光線追跡求解回程誤差比較
    6.4 小結(jié)
第7章 全文總結(jié)及展望
    7.1 全文總結(jié)
    7.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    7.3 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]干涉面形絕對(duì)檢測(cè)不確定度評(píng)估方法研究[D]. 全海洋.中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所 2017
[2]基于平移旋轉(zhuǎn)的球面絕對(duì)檢測(cè)技術(shù)研究[D]. 宋偉紅.中國(guó)科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所） 2014
[3]離軸非球面的組合全息檢驗(yàn)[D]. 李世杰.中國(guó)科學(xué)院研究生院（光電技術(shù)研究所） 2014

碩士論文
[1]基于液晶空間光調(diào)制器計(jì)算全息檢測(cè)非球面方法研究[D]. 周昊.哈爾濱理工大學(xué) 2016
[2]基于非球面的高像素超薄手機(jī)鏡頭設(shè)計(jì)[D]. 張廣.西安電子科技大學(xué) 2013
[3]漸進(jìn)多焦點(diǎn)眼鏡片的優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 唐運(yùn)海.蘇州大學(xué) 2011



本文編號(hào)：3675503