【摘要】：焦距5-80m的中長(zhǎng)焦距光學(xué)透鏡和光學(xué)系統(tǒng)在天文望遠(yuǎn)鏡、空間光學(xué)系統(tǒng)、激光約束核聚變裝置等系統(tǒng)中有著十分廣泛的應(yīng)用及前景。本文研究的基于雙光柵干涉的中長(zhǎng)焦距高精度測(cè)量技術(shù)是光學(xué)測(cè)試領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。首先研究了雙光柵干涉光強(qiáng)分布和雙光柵衍射成像特性,在此基礎(chǔ)上分析了基于雙光柵干涉效應(yīng)的焦距測(cè)量原理,根據(jù)測(cè)量原理和測(cè)試過(guò)程推導(dǎo)優(yōu)化了計(jì)算公式,減小了入射波面誤差和干涉條紋零位誤差對(duì)焦距測(cè)量的影響。設(shè)計(jì)了基于準(zhǔn)直光源、雙光柵干涉儀和成像采集系統(tǒng)的中長(zhǎng)焦距測(cè)量系統(tǒng),其焦距測(cè)量范圍可達(dá)5-80m,測(cè)量口徑Φ100mm。分析系統(tǒng)的焦距測(cè)量范圍、焦距測(cè)量靈敏度和相對(duì)測(cè)量誤差,設(shè)計(jì)各項(xiàng)系統(tǒng)參數(shù)。重點(diǎn)分析了干涉條紋零位誤差、干涉條紋傾角誤差和雙光柵干涉儀柵線夾角誤差等的大小及其對(duì)焦距測(cè)量的影響。采用零位干涉條紋判讀法結(jié)合高精度電控角位移臺(tái)對(duì)雙光柵干涉系統(tǒng)進(jìn)行裝調(diào),提出基于焦距測(cè)量函數(shù)相似度的焦距非相關(guān)最小二乘定標(biāo)方法,消除了定標(biāo)用透鏡的焦距誤差對(duì)定標(biāo)結(jié)果的影響,利用平面波、焦距5米和59米的透鏡進(jìn)行組合定標(biāo),均化測(cè)量范圍內(nèi)的焦距測(cè)量誤差,提高系統(tǒng)在整個(gè)焦距測(cè)量范圍內(nèi)測(cè)試精度的均勻性。本文完成了全套基于雙光柵干涉儀的數(shù)字化焦距檢測(cè)裝置的研究工作,并構(gòu)建了裝置,利用測(cè)試裝置分別對(duì)焦距設(shè)計(jì)值分別為4.95m、38.06m和59.42m的三塊透鏡進(jìn)行了多次測(cè)量,焦距測(cè)量相對(duì)誤差分別為0.10%,0.13%和0.52%,滿足測(cè)量系統(tǒng)在5-80m焦距測(cè)量范圍內(nèi),相對(duì)誤差不高于1%的要求,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,系統(tǒng)在不同焦距值下的測(cè)量的重復(fù)性均優(yōu)于0.021%。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O436.1;TH74

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1 趙立平,尹芬;焦距標(biāo)準(zhǔn)透鏡的焦距精度標(biāo)定的研究[J];光學(xué)技術(shù);1997年03期

2 孫渝明,李波濤,李宇飛,侯學(xué)元;一種測(cè)量CWNd:YAG棒熱焦距的簡(jiǎn)單方法[J];山東大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年03期

3 劉啟，

本文編號(hào)：2570300