本課題主要是對光學(xué)元件缺陷在線檢測技術(shù)進(jìn)行了研究,在調(diào)研了國內(nèi)外對于光學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)元件缺陷在線檢測的研究現(xiàn)狀以后,分析了檢測系統(tǒng)的基本原理,根據(jù)望遠(yuǎn)鏡光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特性,提出了總體在線檢測方案。本文的工作主要分為以下兩個方面:（一）利用Zemax軟件設(shè)計(jì)了一套用于望遠(yuǎn)鏡中光學(xué)元件表面缺陷檢測的變焦距成像系統(tǒng)。該成像系統(tǒng)采用機(jī)械變焦形式實(shí)現(xiàn)了90mm-540mm的6倍變焦功能,系統(tǒng)在各焦距處的MTF值在100 lp/mm均大于0.3,檢測物方分辨率優(yōu)于0.055mm,系統(tǒng)在不同焦距處彌散斑半徑均方根值均控制在艾里斑半徑范圍內(nèi)。并對系統(tǒng)環(huán)境適應(yīng)性進(jìn)行分析,分析了工作溫度范圍為-10℃-40℃時對系統(tǒng)成像質(zhì)量的影響,結(jié)果顯示環(huán)境溫度的變化會使檢測系統(tǒng)的成像質(zhì)量下降,采取了溫度補(bǔ)償措施對系統(tǒng)溫度變化引起的成像質(zhì)量變化進(jìn)行補(bǔ)償。補(bǔ)償后的系統(tǒng)成像質(zhì)量良好,滿足實(shí)際需求。（二）針對位于成像系統(tǒng)景深范圍內(nèi)的光學(xué)元件缺陷無法區(qū)分的問題,提出了一種利用相機(jī)陣列對多個光學(xué)元件進(jìn)行在線檢測的方法。首先,采用幾何光學(xué)的理論分析了相機(jī)陣列的成像模型,推導(dǎo)了檢測系統(tǒng)深度分辨率和空間分辨率的表達(dá)式。接著,我們利用MA... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所)四川省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

光學(xué)元件表

NIF的FODI光路圖[18]

光學(xué)元件缺陷在線檢測技術(shù)研究4圖1.2NIF的FODI光路圖[18]Figure1.2FODIopticalpathdiagramofNIF[18]圖1.3NIF新的光學(xué)元件在線檢測系統(tǒng)示意圖[19]Figure1.3SchematicdiagramofNIFnewopticalelementon-lineinspectionsystem[19]經(jīng)過多年的探索，無論是線檢測系統(tǒng)的基本思想還是基本原理，國外的光學(xué)元件損傷在線檢測技術(shù)都比較成熟，并且在工程中已經(jīng)成功運(yùn)用[20,25,27]。此后各國研究光學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)元件缺陷在線檢測裝置的基本參考思路都比較清晰，即利用成像系統(tǒng)對光學(xué)元件成像并通過分析成像特點(diǎn)來判斷光學(xué)元件本身的質(zhì)量。從國外對于此方面技術(shù)的整個研究歷程來看，未來的光學(xué)元件在線檢測系統(tǒng)主要是向著被檢測對象的實(shí)用性，實(shí)時性和分辨率更高的方向發(fā)展，是一門結(jié)合光機(jī)電算等多學(xué)科知識的綜合技術(shù)。


本文編號：3264620