【摘要】：圓柱面光學(xué)元件的子午截面和弧矢截面的光焦度不同,這一光學(xué)特性使其被廣泛應(yīng)用在各類光學(xué)系統(tǒng)中,但同時也限制了傳統(tǒng)計算機(jī)輔助裝調(diào)方案在圓柱面光學(xué)系統(tǒng)的使用。在傳統(tǒng)輔助裝調(diào)方案中,澤尼克多項式用來對表征系統(tǒng)質(zhì)量的波像差進(jìn)行擬合。由于澤尼克多項式在圓域正交,且其項式和賽德像差以及失調(diào)量引起的像差有很好的關(guān)聯(lián),通過對得到的擬合系數(shù)與失調(diào)量建立輔助裝調(diào)模型可以對光學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行輔助裝調(diào)。但對于含有圓柱面這種矩形口徑單方向光焦度元件的光學(xué)系統(tǒng),需要尋找能夠使像差正交方向分離的多項式替代澤尼克多項式進(jìn)行波像差擬合。本文基于計算全息法檢測圓柱面系統(tǒng)的輔助裝調(diào),提出選用切比雪夫多項式替代傳統(tǒng)的澤尼克多項式進(jìn)行系統(tǒng)波像差擬合,建立計算機(jī)輔助裝調(diào)模型指導(dǎo)被測柱面裝調(diào)。具體的研究內(nèi)容歸納如下:1介紹了現(xiàn)有的圓柱面檢測方法及其特點,并敘述了國內(nèi)外計算機(jī)輔助裝調(diào)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。針對非圓口徑系統(tǒng)中波前擬合函數(shù)的使用情況進(jìn)行調(diào)研,為后續(xù)研究奠定基礎(chǔ);2闡述了計算機(jī)輔助裝調(diào)原理。對切比雪夫多項式和澤尼克多項式表達(dá)波像差的方式進(jìn)行比較,選擇切比雪夫多項式進(jìn)行輔助裝調(diào)模型的建立,并將該方案應(yīng)用到一圓柱面檢測系統(tǒng)輔助裝調(diào)的數(shù)值模擬中。模擬結(jié)果驗證了該方案的可行性。3針對某一參數(shù)的圓柱面,在軟件中設(shè)計計算全息圖檢測圓柱面光路。根據(jù)設(shè)計得到的全息圖相位參數(shù)對全息圖的檢測部分和校準(zhǔn)部分進(jìn)行繪制,并利用激光直寫技術(shù)完成實例系統(tǒng)中的振幅型計算全息圖的制作。4搭建實驗平臺進(jìn)行實驗。利用加工制作的計算全息圖和Zygo干涉儀搭建圓柱面檢測系統(tǒng),采用輔助裝調(diào)方案進(jìn)行指導(dǎo)裝調(diào),完成圓柱面的面型檢測。實驗結(jié)果表明,采用基于切比雪夫多項式的計算機(jī)輔助裝調(diào)模型對圓柱面系統(tǒng)進(jìn)行指導(dǎo)裝調(diào),能使實驗更加高效。
【圖文】：

切比雪夫多項式在圓柱面系統(tǒng)輔助裝調(diào)中檢測概述面面型描述及其應(yīng)用學(xué)元件由一平面和一圓柱組成，是一種非旋轉(zhuǎn)對稱的非球面上是直線，在弧矢方向上為圓弧[3]（非旋轉(zhuǎn)對稱非球面即是將所處同一平面內(nèi)的其他軸進(jìn)行繞軸旋轉(zhuǎn)而得到的曲面 ）[4]面型描述如下：2 20x 2r z z母線在 y方向，z 軸為光軸， 為圓柱面曲率半徑。圖如圖 1.1所示。

元件的面型精度常常用實際光學(xué)表面面型和理想光學(xué)。PV（峰谷值）和 RMS（均方根值）是一組常見的精度衡展，對圓柱面面形質(zhì)量要求的提高，圓柱面的檢測方法也不常用的圓柱面檢測方法。要分為球面樣板法和柱面樣板法。[7]其中，球面樣板法中使面曲率半徑相同的球面作為球面樣版。當(dāng)將球面樣板和待測面接觸位置為一條弧線。如果兩者曲率半徑相差不大，則此明暗相間的條紋，通過對其進(jìn)行分析能夠得到接觸位置的面沿中心柱線平移，，則能夠得到不同位置的面形偏差，以此檢量。但該方法存在單次檢測區(qū)域較小，整體面型檢測精度不原理和一般檢測球面的方法一致，可以同時對整個柱面進(jìn)行
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O43;O174.14

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2604330