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大口径球面数字刀口检测技术的研究

作　者: 张均
导　师: 蔡邦维
学　校: 四川大学
专　业: 光学
关键词: 面形检测数字刀口定量分析
分类号: TG71
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 221次
引　用: 2次
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内容摘要

光学制造技术的发展,对大口径光学元件的面形检测提出了更新要求。阴影法和干涉法是常用的面形检测方法:阴影法设备简单、通用性强,灵敏度和性价比很高,特别适宜大型镜面抛修工艺过程中的实时检测。但传统阴影法的工作原理是建立在眼睛的衬度灵敏阈的基础上,检测的精度取决于操作者的技术熟练程度,带有很强的人为因素,而且只能定性而不能定量检测,限制了制造工艺水平的提高;干涉法的精度和灵敏度很高,分辨力强,但稳定性差,体积庞大,难以实现大型光学件的实时检测。加上干涉仪中的大口径标准面制造难度很大,设备价格昂贵,因此大口径光学元件面形的实时定量检测已成为现阶段研究的前沿课题之一。在阴影法的基础上,根据数字刀口检测技术,把传统刀口仪与CCD实时图像采集处理、计算机辅助计算相结合,构成数字刀口仪,实现了对大口径光学元件的快速定量检测,极大地拓展了刀口检测的应用范围。数字刀口仪由于设备简单,精度高,性价比好,以及便于实时检测,有效地弥补了阴影法和干涉法的不足,可定量检测大口径光学元件的多项光学性能指标,为镜面误差的加工修正提供依据。论文介绍了国内外在光学面形检测方面的研究现状和常用的检测方法:阴影法和干涉法。在此基础上,论述了数字刀口检测技术,并利用数字刀口检测技术和相移干涉仪对大口径球面镜进行了检测比对,验证了数字刀口检测技术的可行性。

全文目录

第一章绪论  8-12
  1．1 论文选题的意义  8-9
  1．2 国内外研究现状  9-10
  1．3 论文内容安排  10
  参考文献  10-12
第二章光学元件面形检测的常用方法  12-28
  2．1 阴影法  12-21
    2．1．1 阴影法原理  12-15
    2．1．2 阴影图的特点和最佳象点  15-16
    2．1．3 阴影法的灵敏度  16-18
    2．1．4 刀口仪  18
    2．1．5 刀口检测技术的特点  18-21
  2．2 干涉法  21-26
    2．2．1 移相干涉法  21-23
    2．2．2 锁相干涉法  23
    2．2．3 外差干涉法  23-24
    2．2．4 干涉仪  24-26
    2．2．5 相位干涉法的特点  26
  2．3 本章小结  26
  参考文献  26-28
第三章数字刀口检测技术  28-40
  3．1 数字刀口检测原理  28-34
    3．1．1 数学模型  28-31
    3．1．2 实际考虑的问题  31-32
    3．1．3 暗场阈值  32-34
  3．2 数字刀口检测评价参数  34-39
    3．2．1 RA值  34
    3．2．2 RMS值  34
    3．2．3 P-V值  34
    3．2．4 PSD值  34-36
    3．2．5 位相梯度  36-39
  3．3 本章小结  39
  参考文献  39-40
第四章程序设计  40-42
  4．1 程序设计框图  40-41
  4．2 需进一步完善的功能  41-42
    4．2．1 程序的优化  41
    4．2．2 功能的扩展  41-42
第五章大口径光学元件面形检测的实验研究  42-57
  5．1 实验装置  42
  5．2 实验内容  42-55
    5．2．1 实验流程  42-43
    5．2．2 φ150mm口径球面镜的检测  43-48
    5．2．3 φ125mm口径球面镜的检测  48-51
    5．2．4 RA分析  51
    5．2．5 RMS分析  51
    5．2．6 P-V分析  51-52
    5．2．7 PSD分析  52-53
    5．2．8 位相梯度分析  53
    5．2．9 象差分析  53-54
    5．2．10 误差分析  54-55
  5．3 减小测量误差的措施  55
  5．4 本章小结  55-57
第六章总结  57-58
硕士阶段的主要论文  58-59
独创性声明  59-60
致谢  60

大口径球面数字刀口检测技术的研究

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