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大口径非球面光学元件测量调心调平工作台系统研究 被引量:1
1
作者 席建普 刘同士 《机床与液压》 北大核心 2021年第10期71-75,80,共6页
为避免大口径高精度非球面光学元件在进行离线测量时存在位姿误差,提出一种精密调心调平工作台设计方案,解决了非球面镜在离线测量时因装卡不当造成的X、Y、Z方向偏差的问题。通过分析转台与非球面在空间6个自由度上存在的相对位姿误差... 为避免大口径高精度非球面光学元件在进行离线测量时存在位姿误差,提出一种精密调心调平工作台设计方案,解决了非球面镜在离线测量时因装卡不当造成的X、Y、Z方向偏差的问题。通过分析转台与非球面在空间6个自由度上存在的相对位姿误差,并以最小二乘法为基础数学理论、模型参数评估为导向,建立基于最小二乘法的优化模型。结果表明:该模型在校正上述误差源上具有极高的精度,验证了所提出的精密调心调平工作台可作为一个独立附件来改善大口径非球面光学元件的加工与测量环境,提高磨削加工精度。 展开更多
关键词 大口径非球面光学元件 调心调平工作台 位姿误差 数学模型 最小二乘法
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大数据驱动的非球面光学表面缺陷检测研究
2
作者 彭雪梅 黄建军 《激光杂志》 北大核心 2025年第4期252-256,共5页
光学技术的快速发展使非球面光学元件在成像、通信等领域的应用日益广泛,其表面缺陷检测成为确保产品质量的关键环节。为满足更高精度的检测需求,设计了大数据驱动的非球面光学表面缺陷检测方法。在大数据驱动下,设计非球面光学表面图... 光学技术的快速发展使非球面光学元件在成像、通信等领域的应用日益广泛,其表面缺陷检测成为确保产品质量的关键环节。为满足更高精度的检测需求,设计了大数据驱动的非球面光学表面缺陷检测方法。在大数据驱动下,设计非球面光学表面图像采集装置,由显微光学成像系统、分光棱镜、光纤照明、机械调整台、电动转台构成,实施非球面光学表面图像的大数据采集。在大数据驱动下,采用小波阈值去噪方法对采集的非球面光学表面缺陷图像实施去噪处理。选定YOLOv3作为基础架构,对三个方向实施针对性改进,通过改进后的YOLOv3模型实现非球面光学表面缺陷检测。测试结果表明,所设计的方法对于5种实验元件的表面缺陷平均尺寸测量偏差较低,尤其是对于抛光非球面棱镜的表面缺陷,其平均尺寸测量偏差最低。此外,该方法对于五种实验元件的表面伪缺陷响应系数较低,意味着它不容易受到伪缺陷的影响。 展开更多
关键词 大数据技术 球面光学元件 表面缺陷检测 改进YOLOv3模型 CBAM混合注意力机制
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非球面光学元件的快速制造技术 被引量:4
3
作者 王龙飞 胡雨旺 +2 位作者 张泽光 刘悦 薛常喜 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-31,共31页
为满足光学行业的市场需求,非球面光学元件的快速制造技术是实现低成本、批量化、高精度生产的最佳解决方案之一。本文主要介绍了非球面光学元件的快速制造技术,包括精密光学玻璃模压成型技术和精密光学塑料注射成型技术,并对两种技术... 为满足光学行业的市场需求,非球面光学元件的快速制造技术是实现低成本、批量化、高精度生产的最佳解决方案之一。本文主要介绍了非球面光学元件的快速制造技术,包括精密光学玻璃模压成型技术和精密光学塑料注射成型技术,并对两种技术与其他非球面光学元件的制造技术进行了对比,阐述了模具材料种类、模具加工方法、成型材料、成型过程等内容。最后总结了近年来非球面光学元件的快速制造技术的发展现状,并对未来发展进行了展望。 展开更多
关键词 球面 光学元件 模压成型 注塑成型 快速制造技术
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大口径非球面元件可控气囊抛光系统 被引量:13
4
作者 潘日 杨炜 +3 位作者 王振忠 郭隐彪 王健 钟波 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1344-1348,共5页
根据大口径非球面光学元件的实际加工需要,设计并制造可控气囊抛光系统,并对机构进行运动学仿真,仿真结果表明,气囊自转轴的运动空间可以满足大口径非球面光学元件的连续进动加工要求。为了证明所设计系统的可加工性,以直径320mm的圆形... 根据大口径非球面光学元件的实际加工需要,设计并制造可控气囊抛光系统,并对机构进行运动学仿真,仿真结果表明,气囊自转轴的运动空间可以满足大口径非球面光学元件的连续进动加工要求。为了证明所设计系统的可加工性,以直径320mm的圆形平面光学元件进行加工实验。经过该气囊抛光工具24h的抛光后,工件达到较好的面型精度,光学元件的表面粗糙度由0.272λ减小到0.068λ(λ=632.8nm),PV值从1.671λ降低到0.905λ。对光学元件的实际加工实验结果表明:可控气囊抛光系统在加工过程中结构稳定性好,符合设计要求,可有效提高加工工件面型精度。 展开更多
关键词 大口径非球面光学元件 进动抛光 可控气囊抛光系统 设计及研制
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大口径光学非球面镜先进制造技术概述 被引量:24
5
作者 刘锋伟 吴永前 +5 位作者 陈强 刘海涛 闫锋涛 张仕杨 万勇建 伍凡 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第10期63-85,共23页
在光学系统中使用非球面可以有效校正像差,改善像质,进而简化系统结构;并且增大系统口径可以从根本上提高系统的分辨本领,因此在基础科学研究、天文学宇宙探测以及国防安全等领域都对大口径非球面镜有着迫切需求。大口径非球面的制造在... 在光学系统中使用非球面可以有效校正像差,改善像质,进而简化系统结构;并且增大系统口径可以从根本上提高系统的分辨本领,因此在基础科学研究、天文学宇宙探测以及国防安全等领域都对大口径非球面镜有着迫切需求。大口径非球面的制造在现代光学制造工程中扮演着重要的角色。本文以大口径非球面镜的先进制造为主题,对大口径非球面镜的光学加工技术,特别是研磨抛光技术及其过程中所采用的面形检测方法进行了综述,特别总结了新一代先进光学制造的技术特征,展望了未来大口径非球面镜的制造策略。 展开更多
关键词 大口径球面 光学加工 光学测试
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光学非球面元件非球面度计算方法 被引量:21
6
作者 杜玉军 任海霞 刘中本 《应用光学》 CAS CSCD 2002年第5期42-45,共4页
详细介绍光学非球面元件非球面度计算的牛顿迭代法、近似法、最小二乘法 3种方法 ,并根据工程实践比较了 3种方法的优缺点 ,得出了工程应用中的结论 :近似法适用于一些相对孔径较小的非球面 ,否则误差会较大 ;牛顿迭代法的精度较高 ,但... 详细介绍光学非球面元件非球面度计算的牛顿迭代法、近似法、最小二乘法 3种方法 ,并根据工程实践比较了 3种方法的优缺点 ,得出了工程应用中的结论 :近似法适用于一些相对孔径较小的非球面 ,否则误差会较大 ;牛顿迭代法的精度较高 ,但计算量大也最复杂 ,且不能直接得到最接近参考圆的圆心位置坐标 ;最小二乘法的计算方法简单 ,不涉及求导、积分、迭代 ,适合编写计算程序 。 展开更多
关键词 光学球面元件 计算方法 球面 最接近参考球面 牛顿迭代法 近似法 最小二乘法
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制作在非球面基底上的红外衍射光学元件 被引量:16
7
作者 刘莉萍 王涌天 +1 位作者 李荣刚 焦明印 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期308-312,共5页
用金刚石车床车削的方法在锗材料上成功地加工了折射 衍射混合式红外光学透镜 ,其中的衍射面制作在非球面的基底上 ,是国内首个制作在曲面基底上的混合成像元件 .对折 衍射混合透镜和不带衍射环带的对比透镜的测试结果表明 ,衍射面加... 用金刚石车床车削的方法在锗材料上成功地加工了折射 衍射混合式红外光学透镜 ,其中的衍射面制作在非球面的基底上 ,是国内首个制作在曲面基底上的混合成像元件 .对折 衍射混合透镜和不带衍射环带的对比透镜的测试结果表明 ,衍射面加工效果良好 ,有效地减小了此单片镜系统的色差 ,明显提高了系统的成像质量 。 展开更多
关键词 衍射光学元件 金刚石车削 球面基底 红外成像系统
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大口径非球面光学研抛压力控制系统 被引量:4
8
作者 范敏 刘凤 +1 位作者 王佩 石为人 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1019-1026,共8页
根据大口径非球面光学元件研抛工艺的需求,基于行星式研抛装置设计了一种新型的双路气压平衡研抛压力控制系统。该系统利用低摩擦气缸,压力传感器和两个电气比例阀构建研抛气压闭环回路。分析了系统工作原理,建立了压力控制系统的非线... 根据大口径非球面光学元件研抛工艺的需求,基于行星式研抛装置设计了一种新型的双路气压平衡研抛压力控制系统。该系统利用低摩擦气缸,压力传感器和两个电气比例阀构建研抛气压闭环回路。分析了系统工作原理,建立了压力控制系统的非线性模型。为了实现恒压控制,运用前馈控制及双模态PID控制算法设计了复合控制器。实验结果表明,该系统能实现研抛压力的平缓过渡,可完成研抛压力的无级调节和柔性控制,输出研抛压力在0到350N可调,稳态压力波动小于1N,对气缸活塞位移波动干扰有较强的鲁棒性。该系统基本满足研抛系统对研抛压力稳定性和精确度的要求。 展开更多
关键词 大口径球面 光学研抛 研抛压力 压力控制 PID控制
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异形口径离轴非球面光学加工与测试技术 被引量:6
9
作者 王孝坤 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期2959-2963,共5页
针对离轴非球面制造的难点,研究分析了碳化硅非球面尤其是异形离轴非球面加工和检测的各项关键技术。首先利用加工中心DMG对离轴非球面进行了铣磨和表面成形,然后运用实验室自行研制的非球面加工中心FSGJ-2对离轴非球面进行了研磨和抛光... 针对离轴非球面制造的难点,研究分析了碳化硅非球面尤其是异形离轴非球面加工和检测的各项关键技术。首先利用加工中心DMG对离轴非球面进行了铣磨和表面成形,然后运用实验室自行研制的非球面加工中心FSGJ-2对离轴非球面进行了研磨和抛光,最后利用离子束对其进行了精抛光,并分别利用三坐标测量仪和激光跟踪仪对非球面进行面形轮廓测定和光学参数及几何量的精确控制。结合工程实践对一口径为600mm×270mm的类八角形离轴碳化硅非球面反射镜进行了超精加工与检测,并专门设计研制了光学补偿检测装置,对其进行了零位补偿干涉测量,其最终面形PV值为0.219λ,RMS值为0.018λ。 展开更多
关键词 光学加工 光学检测 计算机控制光学表面成形 异形口径 离轴球面
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光学玻璃非球面元件模压过程仿真与实验 被引量:3
10
作者 高金辉 薛常喜 龚峰 《机械设计与制造》 北大核心 2019年第2期195-198,203,共5页
为了分析光学玻璃非球面元件模压工艺过程并选择出最优的加工工艺参数,采用有限元分析模型,对L-BAL42光学玻璃非球面元件的模压过程进行了预先工艺仿真。基于有限元分析软件MSC.Marc仿真了非球面光学玻璃模压工艺过程,讨论了模压速率、... 为了分析光学玻璃非球面元件模压工艺过程并选择出最优的加工工艺参数,采用有限元分析模型,对L-BAL42光学玻璃非球面元件的模压过程进行了预先工艺仿真。基于有限元分析软件MSC.Marc仿真了非球面光学玻璃模压工艺过程,讨论了模压速率、模压温度对光学玻璃非球面元件模压成型后等效应力的影响,并获得了最优的工艺参数。最后使用GMP-415V光学玻璃模压设备,实验给出一个非球面透镜的模压结果,其面形精度PV值优于0.3,表面粗糙度Ra小于3nm。其结果表明,采用有限元仿真光学玻璃非球面元件的模压工艺工程是可行的,可用于各种光学材料和各种非球面元件的预先仿真工艺分析,为各种元件的模压快速成型提供技术保障。实验研究达到了高精度光学玻璃非球面元件模压快速成型的目的。 展开更多
关键词 光学玻璃 球面元件 模压技术 有限元仿真
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非球面光学元件的制造技术(英文) 被引量:4
11
作者 陈耀龙 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第S1期5-9,共5页
非球面光学元件广泛用于不同领域,但它们的成功应用主要取决于其质量和制造费用。近几年来,通过开发计算机数控光学加工机械和新的制造技术,已经取得了大的进展。本文涉及制作非球面所用的主要技术。总结将指明适合的用途和这些方法中... 非球面光学元件广泛用于不同领域,但它们的成功应用主要取决于其质量和制造费用。近几年来,通过开发计算机数控光学加工机械和新的制造技术,已经取得了大的进展。本文涉及制作非球面所用的主要技术。总结将指明适合的用途和这些方法中的每一项的技术成就。两个实际的例子表明非球面光学元件的挑战和光明未来。 展开更多
关键词 球面加工 球面光学元件 光学复制 计算机控制抛光
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环形子孔径拼接检测大口径非球面镜的规划模型及分析 被引量:14
12
作者 侯溪 伍凡 +2 位作者 杨力 吴时彬 陈强 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期207-212,共6页
环形子孔径拼接技术是一种无需辅助元件就能检测旋转对称大口径非球面镜的有效手段。根据该技术的检测原理,从几何光学的角度建立了子孔径规划模型,给出了模型数值求解的具体方法。以一口径为700 mm、中心遮拦为160mm、顶点曲率半径为3 ... 环形子孔径拼接技术是一种无需辅助元件就能检测旋转对称大口径非球面镜的有效手段。根据该技术的检测原理,从几何光学的角度建立了子孔径规划模型,给出了模型数值求解的具体方法。以一口径为700 mm、中心遮拦为160mm、顶点曲率半径为3 000 mm的抛物面镜为例进行了数值计算,且从物理光学的角度对数值计算结果进行了进一步分析和解释,并进行了初步的实验研究。结果表明,该模型具有较好的预测效果,可为实际检测方案设计提供理论依据,使得检测过程可控、量化和可重复。 展开更多
关键词 光学测试 干涉计量 规划模型 数值计算 环形子孔径 大口径球面
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考虑投影畸变设计大口径离轴非球面检测用计算全息图 被引量:12
13
作者 李明 罗霄 +3 位作者 薛栋林 赵晶丽 郑立功 张学军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期1246-1253,共8页
对大口径离轴非球面进行零位补偿检测时,投影畸变过于严重的区域会由于干涉条纹密度过大而无法检测,从而使加工难以进行。针对此问题,本文采用相对畸变参数定量描述投影畸变,设计了自由度更高、补偿能力更强的计算全息图(CGH)检测方法... 对大口径离轴非球面进行零位补偿检测时,投影畸变过于严重的区域会由于干涉条纹密度过大而无法检测,从而使加工难以进行。针对此问题,本文采用相对畸变参数定量描述投影畸变,设计了自由度更高、补偿能力更强的计算全息图(CGH)检测方法。该方法在CGH设计阶段考虑投影畸变分布,选择合适的光路结构使得所有区域的投影畸变均较小。根据此方法,对直径为1.45m的离轴非球面设计了比零位补偿器畸变小的CGH。检测实验显示:使用设计的CGH可检测非球面的全口径面形误差,验证了在CGH设计阶段考虑投影畸变的正确性与实用性,表明该方法可解决加工过程中零位补偿器由于投影畸变导致部分区域不能检测的问题。以CGH的检测结果为指导,目前该1.45m直径的离轴非球面加工精度已达0.374λPV,0.023λRMS。 展开更多
关键词 投影畸变 大口径离轴球面 计算全息图 光学检测
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子孔径拼接检测大口径非球面技术的研究 被引量:6
14
作者 王孝坤 郑立功 +4 位作者 张斌智 李锐钢 张忠玉 张峰 张学军 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期273-278,共6页
为了无需其他辅助光学元件就能够实现对大口径非球面的测量,提出了子孔径拼接干涉检测方法。并基于齐次坐标变换、最小二乘法以及Zernike多项式拟合建立了综合优化和误差均化的拼接数学模型;开发了子孔径拼接检测非球面算法软件,进行了... 为了无需其他辅助光学元件就能够实现对大口径非球面的测量,提出了子孔径拼接干涉检测方法。并基于齐次坐标变换、最小二乘法以及Zernike多项式拟合建立了综合优化和误差均化的拼接数学模型;开发了子孔径拼接检测非球面算法软件,进行了计算机模拟和仿真实验;设计和搭建了子孔径拼接干涉检测装置,并利用子孔径拼接实现了对口径为350 mm的双曲面的检测;为了分析和对比,对待测非球面进行零位补偿检测实验,子孔径拼接所得的面形分布和零位补偿检测所得的全口径面形分布都是一致的,其面形误差PV值和RMS值的偏差分别为0.032λ和0.004λ(λ=632.8nm)。从而提供了除零位补偿检测外另一种定量测试非球面尤其是大口径非球面的手段。 展开更多
关键词 光学检测 子孔径拼接干涉 大口径球面 齐次坐标变换 最小二乘拟合
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大型光学非球面超精密磨削的几何模型研究 被引量:21
15
作者 韩成顺 董申 唐余勇 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期741-745,共5页
大型光学非球面元件的特殊优越性使其在现代光学系统中是不可替代的 ,实现高效率、更经济的生产以满足对其数量与质量的迫切要求是光学元件的制造面临的一大难题。二轴联动的超精密数控机床是用来加工轴对称非球面光学元件的 ,若在工件... 大型光学非球面元件的特殊优越性使其在现代光学系统中是不可替代的 ,实现高效率、更经济的生产以满足对其数量与质量的迫切要求是光学元件的制造面临的一大难题。二轴联动的超精密数控机床是用来加工轴对称非球面光学元件的 ,若在工件主轴上安装可以精确给出旋转角度的码盘 ,并使用金刚石砂轮就可以用来进行非轴对称非球面的超精密磨削加工。在对轴对称与非轴对称两种不同非球面的曲率分析基础上 ,给出了两种曲面加工相应的几何模型。通过计算机仿真验证了该加工方法的简便与可靠性。对二轴联动的超精密数控机床的技术改造可以实现三维加工 ,为提高效率。 展开更多
关键词 超精密磨削加工 二轴联动 数控机床 球面 金刚石砂轮 曲面加工 工件 光学元件 旋转角度 曲率分析
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以环形子孔径法检测大口径非球面主镜的研究进展 被引量:4
16
作者 侯溪 伍凡 +2 位作者 杨力 吴时彬 陈强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期705-708,共4页
环形子孔径法是一种无需辅助元件就能实现对大口径、大相对口径非球面检测的“柔性”测试技术。介绍了该技术的工作原理,对两种分别基于测量相位值和Zernike多项式系数的拼接算法进行了仿真分析,并进行了初步的原理性实验验证。结果表... 环形子孔径法是一种无需辅助元件就能实现对大口径、大相对口径非球面检测的“柔性”测试技术。介绍了该技术的工作原理,对两种分别基于测量相位值和Zernike多项式系数的拼接算法进行了仿真分析,并进行了初步的原理性实验验证。结果表明该技术是切实可行的,具有检测大口径非球面镜的潜能。最后,在对现有研究结果综合分析的基础上,提出了应用该技术检测m量级非球面主镜的实验方案。 展开更多
关键词 光学测量 干涉计量 大口径球面 环形子孔径 拼接算法
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用非零位补偿法检测大口径非球面反射镜 被引量:15
17
作者 王孝坤 王丽辉 +1 位作者 邓伟杰 郑立功 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期520-528,共9页
研究了利用圆形子孔径拼接和环形子孔径拼接检测非球面的方法,以实现非零位补偿法对大口径非球面的测量。分析和研究了该技术的基本原理,并基于齐次坐标变换和最小二乘拟合建立了综合优化和误差均化的拼接数学模型;分别开发了圆形子孔... 研究了利用圆形子孔径拼接和环形子孔径拼接检测非球面的方法,以实现非零位补偿法对大口径非球面的测量。分析和研究了该技术的基本原理,并基于齐次坐标变换和最小二乘拟合建立了综合优化和误差均化的拼接数学模型;分别开发了圆形子孔径拼接和环形子孔径拼接检测非球面的算法软件;设计和搭建了子孔径拼接干涉检测装置,并分别利用圆形子孔径拼接和环形子孔径拼接实现了对一口径为350 mm的双曲面的检测。对待测非球面进行了零位补偿检测实验,结果显示,圆形子孔径拼接与全口径补偿测量结果的PV值和RMS值的偏差分别为0.031λ和0.004λ;环形子孔径拼接与全口径补偿测量结果的PV值和RMS值的偏差分别为0.028λ和0.006λ;3种方法测量所得的面形分布都是一致的。所提出的方法提供了除零位补偿检测外的另一种定量测试大口径非球面的手段。 展开更多
关键词 光学检测 圆形子孔径拼接干涉 环形子孔径拼接干涉 大口径球面 最小二乘拟合
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用于大口径非球面的波前功率谱密度检测 被引量:2
18
作者 陈伟 姚汉民 +2 位作者 伍凡 吴时彬 陈强 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期20-23,共4页
光学元件加工质量的检测和评价工作是保证整个光学系统安全、正常运行的关键。在总结非球面常用检验指标优、缺点的基础上,讨论了测量大口径非球面的波前功率谱密度时的系统组成、工作原理和软件设计的总体思路。为了减少系统误差的影响... 光学元件加工质量的检测和评价工作是保证整个光学系统安全、正常运行的关键。在总结非球面常用检验指标优、缺点的基础上,讨论了测量大口径非球面的波前功率谱密度时的系统组成、工作原理和软件设计的总体思路。为了减少系统误差的影响,求解波前功率谱密度时,通过引入系统传递函数校正测量值来实现。使用大口径相位干涉仪作为波前检测仪器,证实波前功率谱密度能定量给出波前畸变的空间频率分布,并用于作为大口径光学元件质量的评价标准。给出一个测试口径为64mm×64mm光学元件测试结果,有效频率为0.03mm-1~3.87mm-1,rms为0.0064λ。 展开更多
关键词 功率谱密度 光学检测 大口径球面 空间频率
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非球面检测中衍射光学补偿器的校准定位研究 被引量:1
19
作者 康果果 谢敬辉 +3 位作者 张浩 莫晓丽 杨晖 刘祎 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1473-1476,共4页
在非球面检测中,为了消除衍射光学补偿器的位置偏差.在补偿器的外围设计、制作了位相型反射式菲涅耳波带板作为衍射光学校准器.利用微细加工手段,将补偿器和校准器整体集成在同一片基上.通过位相型反射式菲涅耳波带板的自校准功能,使其... 在非球面检测中,为了消除衍射光学补偿器的位置偏差.在补偿器的外围设计、制作了位相型反射式菲涅耳波带板作为衍射光学校准器.利用微细加工手段,将补偿器和校准器整体集成在同一片基上.通过位相型反射式菲涅耳波带板的自校准功能,使其衍射光波与参考光波干涉,形成校准干涉条纹.测量时,调节校准干涉条纹成为最简单的形式,即可校正补偿器的离焦、偏心和倾斜误差,实现位置的精确校准.实验中,得到了近似零校准干涉条纹,有效地消除了补偿器的装调误差对测量的影响. 展开更多
关键词 球面检测 衍射光学元件 菲涅耳波带板
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一种非球面反射镜有效通光口径的定量化检测方法 被引量:1
20
作者 孟晓辉 张继友 +3 位作者 王永刚 李昂 周于鸣 李文卿 《航天返回与遥感》 CSCD 2020年第5期38-46,共9页
有效通光口径是非球面反射镜的一项重要指标参数,但在现有检测工艺中存在着难以定量化检测、测试误差大等问题,导致在后续系统复算过程中难以对成像品质进行正确评估。为了解决这些问题,文章提出在干涉检测阶段采用非线性误差校正的方... 有效通光口径是非球面反射镜的一项重要指标参数,但在现有检测工艺中存在着难以定量化检测、测试误差大等问题,导致在后续系统复算过程中难以对成像品质进行正确评估。为了解决这些问题,文章提出在干涉检测阶段采用非线性误差校正的方法来对非球面反射镜的有效通光口径进行检测。首先是通过光线追迹的方法采集一系列干涉仪CCD坐标系和待测反射镜坐标系下的坐标点数据;然后对坐标点数据进行多项式函数拟合,建立两者间非线性误差函数关系;最后以干涉仪CCD坐标系尺度下的有效干涉条纹图形作为输入,反算出镜面尺度下反射镜的实际有效通光口径。在工程应用实例中,对某型号空间相机中的一块米级非球面反射镜进行了实际检测,单边测试精度为干涉仪1个像素所对应的镜面尺度误差,且该方法的测试误差主要取决于测试系统中所选用干涉仪CCD平均分辨率的大小;分别将校正前后的反射镜参数代入到系统中进行复算,光学系统调制传递函数MTF值的偏差达到了0.013@71.5线对/mm。结果表明,应用该方法不仅可以在加工过程中对反射镜的有效通光口径进行实时监测,还能正确评估相机地面装调阶段的光学系统成像品质,在空间光学元件先进制造领域具有重要的工程应用意义。 展开更多
关键词 光学加工 光学检测 球面反射镜 有效通光口径 线性误差校正 空间光学相机
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