光学测试 光学元件测试与设备

TB92 2005043040 光学投影式检测非球面器件的模拟计算=Simulation cal- culation of measuring optical aspheric surface based on light pattern projection[刊,中]／段存丽(西安工业学院光电科学与工程学院．陕西,西安(710032)),田爱玲…／／光学仪器,-2005,27(1),-47-51 针对光学投影式检测非球面器件过程进行模拟,利用光学的基本理论和数学公式推导,对非球面度的检测过程进行了理论分析及精密计算,并对理论分析的结果进行了     

郎奇法检测大口径光学非球面镜

提出了一种用朗奇法定量检测大口径非球面的新技术。主要以大口径非球面镜的加工表面为研究对象,设计了大口径非球面检测系统,该系统由CCD摄像机、He-Ne激光器、郎奇光栅、微型计算机等组成。并利用大口径非球面检测系统对一个顶点曲率半径为1638．69mm,被测曲面半通光口径为315mm的光学元件的面形进行了实际测量,给出了光学元件标准偏差和峰谷值测量结果。最后对测量结果进行了讨论。研究结果表明：基于郎奇法的几何原理,利用CCD摄像系统定量检测大口径非球面的方法具有较高的精度。     

一种离轴计算全息图在凹非球面检测中的应用

为了精确检测大口径非球面面型质量,将CGH作为补偿器应用于凹非球面的离轴全息检测系统中.根据计算全息图的离轴全息检测系统检测凹非球面的基本原理,分析了离轴CGH的计算、制作过程,实现了对口径为150 mm,近轴半径为1499.7 mm,非球面系数为-1的凹非球面镜的检测.实验结果与轮廓仪检测结果吻合得很好.     

光学工艺 光学加工工艺与设备

TQ171．65 2005032360 利用计算机辅助装调检测矩形大口径离轴非球面的方法 研究=Study on testing methods of large-aperture rectangle off-axis aspherical surface with computer aided alignment [刊,中]／杨晓飞(中科院长春光机所．吉林,长春 (130022)),韩昌元∥光学技术．-2004,30(5)．-532-534 通过非球面的零位补偿法,完成了对矩形大口径离轴 非球面镜的检测。先用光学设计软件Zemax从理论上分     

二元光学在凸非球面零件检测中的应用

大口径凸非球面的传统检测方法是使用背部检验。在分析各种传统检测方法的基础上,研究了一种新的检测方法,即用二元光学元件检测大口径凸非球面。给出了两种方法的设计实例,所研究的凸曲面为一椭球面,口径为400mm,实现了二元光学在凸曲面检验中的应用。     

计算全息图案位置误差致波前误差的标定方法

通过对计算全息图检测非球面的误差进行分析,提出了一种用于计算全息图检测非球面过程中图案位置误差引入的波前误差的标定方法。该方法先设计检测过程中所需要的辅助波前和检测波前在计算全息基板上所对应的相位分布,再通过光场叠加的方式得到复合相位。辅助波前用于计算实际位置与设计位置的偏差,进而计算出位置畸变引起的检测误差,并将其从系统中消除。检测波前用于得到与非球面匹配的波前,进而对非球面面形进行检测,并提出了图案位置误差引入的非球面波前差的计算方法。为评估该方法的可行性,将复合相位所对应的计算全息图导入衍射计算软件中进行仿真,同时得到了平面、球面和非球面各个级次的衍射光斑,证明了该方法的正确性。     

一种三次非旋转对称的相位板的检测系统设计

作为零位干涉检测方法中非常有前途的一种方法.计算全息可以用于非旋转对称的非球面的检测.以三次相位板为例,阐述了利用计算全息图检测非旋转对称的非球面的基本原理.分析并推导了三次相位传播过程引入的高阶波像差的理论公式,给出了三次相位板的检测系统的没计结果.详细讨论了计算全息图衍射级次的分离以及计算全息图的二元化,给出了振幅型的计算全息图的图样.计算全息图的刻线最小问隔是40μm,计算全息图的制作精度对检测结果的波前误差的影响仅仅为0.005λ.对检测系统作了详细的公差分析,结果表明所有调整公差对整个检测系统的影响和方根值为83.954 nm.     

提高二元计算全息图设计精度的新途径

用于非球面光学元件检测的计算全息图的设计与制作精度对实现非球面的高精度检测是至关重要的。为了提高计算全息图的设计精度,采用Householder变换把矛盾方程组的系数矩阵正交三角化,直接求解波面拟合系数,避免了法方程组的构造。全息图的设计是直接利用MATLAB的内部函数编程来实现的。对具有旋转对称性和非旋转对称性的物波进行了波面拟合,并设计了相应的计算全息图。结果表明,物波函数的拟合精度和全息图的绘制精度均有明显的提高,且计算速度快。     

光学测试 光学元件测试与设备

TB92 2006065378以环形子孔径法检测大口径非球面主镜的研究进展= Progress in testing large aspheric mirrors with annular subaperture method[会,中]/侯溪(中科院四川光电所．四川,成都(610209)),伍凡…//第八届全国激光科学技术青年学术交流会．—中国,福州,2005．11．—705-708介绍了环形子孔径法的工作原理,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     

光学工艺 光学加工工艺与设备

TH703 2005021527 非球面最适球面的确定方法-三点法=Determination of aspheric reference sphere by tri-point method[刊,中]／王红 军(西安工业学院光电科学与工程学院.陕西,西安 (710032)),田爱玲…//应用光学．-2004,25(4).-63-65 根据非球面生产的实际情况,指出非球面最适球面的 确定方法,详细分析最适球面的计算方法,并对一抛物面 进行了实倒计算。通过与最小二乘法的计算结果比较,指     

用双计算全息图检测凹非球面

为实现对凹非球面的高精度检测,提出并设计了一种二元纯相位型双计算全息图.设计的双计算全息图由主全息和对准全息两部分组成,分别用于检测非球面和精确定位主全息.介绍了双计算全息图的工作原理及其设计方法,并给出了一个检测Φ140、F/2抛物面反射镜的双计算全息图设计实例,实验得到的均方根(RMS)误差为0.062λ.通过分析对准全息的误差,推导出主全息的条纹位置畸变误差,最后计算出其综合误差为0.06A.为验证实验结果的可靠性,将其与平面镜自准直检测结果(ERMS=0.062A)比较,结果二者吻合良好.     

信息光学 全息术与器件

O438．1 2005021186 利用菲涅尔波带法计算三维全息=Study of CGH for 3D image using Fresnel zone[刊,中]／张晓洁(浙江大学现代 光学仪器国家重点实验室．浙江,杭州(310027)),刘旭… //光电工程．-2004,31(12)．-58-60,67 根据全息理论,从点光源菲涅尔全息图的计算出发, 提出一种利用主菲涅尔波带计算三维物体菲涅尔全息图 的方法。通过读取3DS文件直接获得三维物体表面各点     

信息光学 全息术与器件

O438．1 2005053582 二元计算全息图两种制作算法的研究=Study on two kinds of binary computer generated hologram production algorithms[刊,中]／盛兆玄(第二炮兵工程学院物理教研 室．陕西,西安(710025)),王红霞…∥光电子技术与信 息．-2005,18(1)．-54-56 提出基于MATLAB实现计算全息图制作的两种方 法,并作了分析比较。对陈家祯等人提出的方法做了两点 改进。用这两种方法制出的计算全息图在PC机显示器上 进行模拟再现,取得了良好的效果。实验表明两种方法各 有优点,用MATLAB绘制计算全息图比传统语言的编程 算法更加简单方便。图4参5(杨妹清)     

大口径光学非球面轮廓测量过程可视化研究

研究了大口径非球面光学元件表面轮廓测量过程可视化,并设计、开发了基于双向链接边表的软件系统。提出一种改进的双向链接边表数据结构完成三维模型加载方法,建立数据结构及其相关图形元作为软件的基础层。计算非球面曲面方程获得表面轮廓的数据生成图形场景节点,并自动生成曲面测量轨迹。在非接触检测平台上进行测试,对测量数据进行平滑处理,拟合出测量获得的非球面面形,完成面形精度和表面粗糙度的评价。实验结果表明,该可视化系统技术路线正确高效、稳定性好,为非球面检测数据及其综合分析仿真提供直观的可视化平台。     

光学非球面器件检测新方法探究

阐述了光学投影式检测非球面的基本原理．提出了利用计算机模拟光学检测过程的方法．明确了计算机模拟的目的及可达到的目标。在模拟过程中．选取了适合非球面的参考球面．利用光学基本理论和数学推导进行了理论分析及精密计算，得出非球面和参考球面的垂轴距离与接收屏上的待测距离的计算公式。根据理论计算公式．利用计算机C语言编程，对垂轴距离用于计算机进行了模拟．并利用excel制表作图．做出了非球面的模拟曲线．得到了和理论结果相符的模拟效果．模拟的精度达到±0．OO1μm。     

计算机全息图在非球面检测中的应用

本文论述了在台曼——格林干涉仪上用计算机全息图产生标准参考波前来检测非球面面型的原理和方法。讨论了如何建立非球面计算机全息图的数学模型。提出“活字印刷式”制作全息图的新方法.实践结果表明,这种方法能够达到与计算机控制的一般x——y座标描绘仪制图同样的精度,但却大大地降低了成本。最后给出实测一个口径为110mm,焦距为300mm的抛物面凹面镜的实验结果。     

非球面光学元件的面形检测技术

介绍了非球面各加工阶段的面形检测技术及其最新进展,重点介绍了非球面精密抛光期的面形检测技术,并对其中的非零位子孔径拼接干涉检测法和部分补偿法进行了详细阐述,提出了适用于大口径、深度非球面面形检测的组合干涉法的概念。概述了近年来受到关注的自由曲面非球面的发展和检测技术现状,展望了非球面检测技术的发展趋势。     

用计算全息法检测大口径凸非球面的研究

针对大口径的凸非球面零件使用特殊材料(如采用碳化硅)时无法用传统的背部检验方法的难题，初步研究了计算全息法检测凸非球面的原理和方法。所研究的凸曲面为一扁球面，口径为100mm，通过设计得出了相应的结果，实现了新型光学元件——二元光学面在凸曲面检验中的应用。     

非球面光学元件的面形检测技术

介绍了非球面各加工阶段的面形检测技术及其最新进展,重点介绍了非球面精密抛光期的面形检测技术,并对其中的非零位子孔径拼接干涉检测法和部分补偿法进行了详细阐述,提出了适用于大口径、深度非球面面形检测的组合干涉法的概念。概述了近年来受到关注的自由曲面非球面的发展和检测技术现状,展望了非球面检测技术的发展趋势。     

高精度相位型计算全息图的设计

为了解决非球面及自由曲面的高精度检测问题,基于二元光学计算机全息图(CGH)模型基础,分析了该模型下相位型CGH各项误差对CGH检测精度的影响,同时结合工程实例,针对口径为846 mm×630 mm的自由曲面,设计了相应的相位型CGH,并实验验证了该设计的可行性。结果显示:在设计时应先将相位型CGH的各个衍射级次进行分离;改变CGH到干涉仪焦点距离以减小刻画畸变同时保证CGH尺寸;再将基板误差检测出来,并代入设计结果进行补偿标定;最后在编码时将占空比选择为0.5,刻蚀深度选择在0.3λ减小占空比误差、相位函数误差和振幅误差。