本文關(guān)鍵詞：大曲率半徑光學(xué)元件的測(cè)量及誤差分析

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【摘要】：本文研究了一種新的菲索干涉儀測(cè)量大曲率半徑光學(xué)元件的方法,該方法使用標(biāo)準(zhǔn)平面鏡作為參考鏡對(duì)樣品的表面形貌及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量并做誤差分析。實(shí)驗(yàn)及分析表明,該方法能有效解決大曲率半徑光學(xué)元件測(cè)量中參考鏡加工難度大、測(cè)量所需空間長(zhǎng)、測(cè)量精確度不高等傳統(tǒng)測(cè)量方法帶來(lái)的問(wèn)題,是一種有效的非接觸、高精度、納米級(jí)大曲率半徑光學(xué)元件形貌測(cè)量方法,具有很高的實(shí)用性。在該方法中,先通過(guò)菲索干涉測(cè)量得到大曲率光學(xué)元件的表面形貌,再通過(guò)絕對(duì)測(cè)量法得到參考平面鏡表面的絕對(duì)形貌,最后對(duì)這兩個(gè)形貌進(jìn)行處理,得到大曲率半徑光學(xué)元件表面的絕對(duì)面形及相關(guān)PV值、RMS值。由于商用干涉儀配套軟件不能滿足測(cè)量分析需求,我們采取商業(yè)軟件與自編程序相結(jié)合的方法,對(duì)干涉圖進(jìn)行采集、解包裹、澤尼克多項(xiàng)式分解及重新擬合等操作,并最終以圖像與數(shù)值相結(jié)合的方式表達(dá)了最終的測(cè)量計(jì)算結(jié)果。本文除了對(duì)大曲率半徑光學(xué)元件的表面面形進(jìn)行測(cè)量,還對(duì)測(cè)量過(guò)程中的種種誤差進(jìn)行分析,其中包括干涉圖校準(zhǔn)誤差、絕對(duì)測(cè)量誤差、激光干涉儀誤差等。通過(guò)計(jì)算、模擬及相關(guān)實(shí)驗(yàn),我們知道其中干涉圖校準(zhǔn)誤差和參考鏡的絕對(duì)測(cè)量誤差在大曲率半徑光學(xué)元件的測(cè)量誤差中起主要作用。
【關(guān)鍵詞】：大曲率半徑光學(xué)元件 激光干涉儀 絕對(duì)測(cè)量 干涉測(cè)量 干涉圖校準(zhǔn)
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH744.3
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 研究的背景和意義10-11
• 1.2 大曲率半徑光學(xué)元件測(cè)量的現(xiàn)狀和趨勢(shì)11-12
• 1.3 本文的內(nèi)容安排及主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)12-14
• 1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容12-13
• 1.3.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)13-14
• 第二章 大曲率半徑光學(xué)元件的測(cè)量原理及實(shí)驗(yàn)14-25
• 2.1 干涉測(cè)量的基本概念14-17
• 2.2 干涉測(cè)量的基本方法17-19
• 2.3 改進(jìn)的大曲率半徑光學(xué)元件測(cè)量方法19-20
• 2.4 被測(cè)樣品參數(shù)要求20-21
• 2.5 測(cè)量過(guò)程及結(jié)果21-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 第三章 參考鏡的絕對(duì)測(cè)量25-35
• 3.1 絕對(duì)測(cè)量及其一般方法25-28
• 3.1.1 絕對(duì)測(cè)量的方法25-28
• 3.2 隨機(jī)測(cè)量均值法基本原理及實(shí)驗(yàn)28-34
• 3.2.1 隨機(jī)測(cè)量均值法的基本原理28-30
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及光學(xué)元件30-32
• 3.2.3 隨機(jī)測(cè)量均值法實(shí)驗(yàn)步驟32-33
• 3.2.4 隨機(jī)測(cè)量均值法的測(cè)量結(jié)果及分析33-34
• 3.3 本章小結(jié)34-35
• 第4章 干涉圖的校準(zhǔn)35-52
• 4.1 干涉圖的校準(zhǔn)及其一般方法35-36
• 4.2 一種新的干涉圖校準(zhǔn)方法36-49
• 4.2.1 干涉圖的預(yù)處理36-45
• 4.2.2 標(biāo)準(zhǔn)件邊緣的初步定位45-47
• 4.2.3 標(biāo)準(zhǔn)件邊緣的精確定位47-49
• 4.3 干涉圖校準(zhǔn)的結(jié)果及分析49-51
• 4.3.1 干涉圖校準(zhǔn)結(jié)果49-50
• 4.3.2 干涉圖校準(zhǔn)的精度及耗時(shí)分析50-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第5章 大曲率半徑光學(xué)元件測(cè)量的誤差分析52-64
• 5.1 大曲率半徑光學(xué)元件測(cè)量的誤差來(lái)源52
• 5.2 各誤差源對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響52-63
• 5.2.1 絕對(duì)測(cè)量誤差52-53
• 5.2.2 干涉圖校準(zhǔn)誤差53-56
• 5.2.3 激光干涉儀誤差56-63
• 5.3 本章小結(jié)63-64
• 總結(jié)與展望64-65
• 參考文獻(xiàn)65-68
• 圖表目錄68-72
• 致謝72-73
• 附錄73-74
• 作者簡(jiǎn)歷74

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