【摘要】：焦距5-80m的中長焦距光學透鏡和光學系統(tǒng)在天文望遠鏡、空間光學系統(tǒng)、激光約束核聚變裝置等系統(tǒng)中有著十分廣泛的應用及前景。本文研究的基于雙光柵干涉的中長焦距高精度測量技術是光學測試領域的研究熱點之一。首先研究了雙光柵干涉光強分布和雙光柵衍射成像特性,在此基礎上分析了基于雙光柵干涉效應的焦距測量原理,根據測量原理和測試過程推導優(yōu)化了計算公式,減小了入射波面誤差和干涉條紋零位誤差對焦距測量的影響。設計了基于準直光源、雙光柵干涉儀和成像采集系統(tǒng)的中長焦距測量系統(tǒng),其焦距測量范圍可達5-80m,測量口徑Φ100mm。分析系統(tǒng)的焦距測量范圍、焦距測量靈敏度和相對測量誤差,設計各項系統(tǒng)參數。重點分析了干涉條紋零位誤差、干涉條紋傾角誤差和雙光柵干涉儀柵線夾角誤差等的大小及其對焦距測量的影響。采用零位干涉條紋判讀法結合高精度電控角位移臺對雙光柵干涉系統(tǒng)進行裝調,提出基于焦距測量函數相似度的焦距非相關最小二乘定標方法,消除了定標用透鏡的焦距誤差對定標結果的影響,利用平面波、焦距5米和59米的透鏡進行組合定標,均化測量范圍內的焦距測量誤差,提高系統(tǒng)在整個焦距測量范圍內測試精度的均勻性。本文完成了全套基于雙光柵干涉儀的數字化焦距檢測裝置的研究工作,并構建了裝置,利用測試裝置分別對焦距設計值分別為4.95m、38.06m和59.42m的三塊透鏡進行了多次測量,焦距測量相對誤差分別為0.10%,0.13%和0.52%,滿足測量系統(tǒng)在5-80m焦距測量范圍內,相對誤差不高于1%的要求,實驗結果表明,系統(tǒng)在不同焦距值下的測量的重復性均優(yōu)于0.021%。
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O436.1;TH74

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 趙立平,尹芬;焦距標準透鏡的焦距精度標定的研究[J];光學技術;1997年03期

2 孫渝明,李波濤,李宇飛,侯學元;一種測量CWNd:YAG棒熱焦距的簡單方法[J];山東大學學報(自然科學版);2000年03期

3 劉啟，

本文編號：2570300