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星载激光测高仪距离参数地面标定方法 被引量：10
1
作者 陈露 高志山 +3 位作者 袁群 殷慧敏 朱丹 刘威剑 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期896-904,共9页
星载激光测高仪接收系统通过收集地表反射的回波信号,反演卫星与地表的高度。本文提出一种回波模拟光源方法,产生延时量可调的激光主波和回波周期脉冲信号作为接收系统的检校输入源,对星载激光测高仪距离参数进行地面标定。首先,采用主... 星载激光测高仪接收系统通过收集地表反射的回波信号,反演卫星与地表的高度。本文提出一种回波模拟光源方法,产生延时量可调的激光主波和回波周期脉冲信号作为接收系统的检校输入源,对星载激光测高仪距离参数进行地面标定。首先,采用主波与回波光电探测器互换的测量方法,利用频率计数器对回波模拟光源的延时量设定值进行精确测量,测量方法误差为113ps。然后,通过比对回波模拟光源调制的延时量设定值和接收系统测试获取的延时量实测值,实现对测高误差的标定和校正。研制了一套回波模拟光源系统,通过3335640.9~3669205.0ns的延时量调制,实现对500~550km高度的精确模拟,模拟延时信号的抖动量为34.5ps,延时偏差小于118ps,为百千米级星载激光测高仪提供了高程误差优于6cm的地面检校能力。 展开更多
关键词 星载激光测高 地面标定 延时量 高程误差
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基于轻量化校准反射镜的旋转平移干涉绝对检验技术 被引量：1
2
作者 第五蔻蔻 高志山 +4 位作者 刘威剑 车啸宇 马燚岑 范筱昕 袁群 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第1期122-127,共6页
光学干涉绝对检验技术能够实现参考面和待测面面形的有效分离,是对干涉仪进行精度标定的有效手段。面向大口径平面干涉仪的校准需求,旋转平移法仅需一块透射平晶和一块反射平晶,避免了额外加工第3块平晶的成本和难度。但随着口径的增大... 光学干涉绝对检验技术能够实现参考面和待测面面形的有效分离,是对干涉仪进行精度标定的有效手段。面向大口径平面干涉仪的校准需求,旋转平移法仅需一块透射平晶和一块反射平晶,避免了额外加工第3块平晶的成本和难度。但随着口径的增大,自重和支撑使得反射平晶在平移和旋转多种状态下的变形较大,继而影响绝对检验精度。提出设计轻量化的校准反射镜作为反射平晶,采用旋转平移法实现大口径干涉仪的绝对检验。以Φ1 500 mm平面干涉仪作为标定需求,采用碳化硅作为校准反射镜材料,以三角形轻量化结构和6点背部支撑方式进行轻量化设计,控制其质量仅为93 kg,支撑和重力引入的面形变形PV值为9.75 nm。将变形面形叠加至PV值λ/4、不同分布的加工面形进行旋转平移绝对检验仿真计算,对旋转对称程度低且包含较多高频成分的面形,检验精度为λ/30;而对分布平滑对称的面形,检验精度可达到λ/50。因此,为了实现对于大口径平面干涉仪λ/50精度的标定目标,要求碳化硅校准反射镜加工面形PV值低于λ/4,尽量避免高频成分,旋转对称程度高。 展开更多
关键词 绝对检验 旋转平移 轻量化 重力变形
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基于多波长干涉技术的拼接镜共相检测 被引量：4
3
作者 季文 袁群 +4 位作者 高志山 第五蔻蔻 刘威剑 王若言 郭珍艳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第16期120-129,共10页
为了拓展精共相阶段平移误差的检测范围、缩减检测流程以及减少多方法检测在衔接过程中的装校要求,本文提出基于多波长干涉技术的拼接镜共相检测方法。在粗共相阶段,采用单色激光干涉以及白光干涉分别实现百微米以及微米量级的平移误差... 为了拓展精共相阶段平移误差的检测范围、缩减检测流程以及减少多方法检测在衔接过程中的装校要求,本文提出基于多波长干涉技术的拼接镜共相检测方法。在粗共相阶段,采用单色激光干涉以及白光干涉分别实现百微米以及微米量级的平移误差标定;在精共相阶段,采用双波长激光干涉实现微米级平移误差的高精度检测。以整镜中剖出的两块六边形球面子镜为测试对象,采用红绿激光双波长移相干涉仪与白光显微干涉仪对所提的技术方案进行实验验证,提出基于拼接镜面形检测数据的相对平移误差解算算法,设计并构建一套拼接镜共相装校系统。粗共相阶段标定平移误差至微米量级后,在精共相阶段子镜间平移误差可由601.6nm补偿至16.0nm。 展开更多
关键词 测量 拼接镜 共相检测 双波长干涉 白光显微干涉
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基于降采样粒子群优化的子孔径拼接干涉方法 被引量：2
4
作者 王若言 朱丹 +2 位作者 袁群 刘威剑 高志山 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期68-78,共11页
提出了一种基于粒子群优化的子孔径拼接方法,实现子孔径拼接调整误差和定位误差的同步消除。为了提升粒子群搜索算法的效率,利用降采样的方式缩小粒子群算法的搜索范围,然后通过梯度法获取像素级定位误差,实现各项误差系数的求解。以实... 提出了一种基于粒子群优化的子孔径拼接方法,实现子孔径拼接调整误差和定位误差的同步消除。为了提升粒子群搜索算法的效率,利用降采样的方式缩小粒子群算法的搜索范围,然后通过梯度法获取像素级定位误差,实现各项误差系数的求解。以实测干涉波面作为仿真输入,比对了该算法和常规粒子群算法的子孔径拼接干涉检测结果。两种方法均能达到整像素级定位精度,但采用4阶(1/16)降采样手段使得算法的运算速度提高了约12倍。选择平面反射镜、离轴抛物面反射镜作为实测样品,利用所提拼接方法获得的表面面形与全口径测试结果吻合,拼接结果准确。 展开更多
关键词 应用光学 干涉测量 粒子群算法 子孔径拼接 降采样
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基于非均匀采样的五棱镜阵列扫描测量大口径准直波前 被引量：1
5
作者 刘威剑 高志山 +4 位作者 马燚岑 车啸宇 雷李华 傅云霞 袁群 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第24期20-28,共9页
五棱镜扫描法通过沿扫描方向连续采集子孔径光束会聚点的坐标,由斜率反演波前分布,是检测大口径准直波前的常用方法。在传统的一维五棱镜扫描法的基础上,提出添加多个五棱镜,形成一组并联的五棱镜和一组串联的五棱镜,实现了一种基于非... 五棱镜扫描法通过沿扫描方向连续采集子孔径光束会聚点的坐标,由斜率反演波前分布,是检测大口径准直波前的常用方法。在传统的一维五棱镜扫描法的基础上,提出添加多个五棱镜,形成一组并联的五棱镜和一组串联的五棱镜,实现了一种基于非均匀采样的五棱镜阵列扫描测量大口径准直波前三维分布的方法。该方法通过三个平行于扫描方向的并联五棱镜同时测量准直波前X方向的斜率,三个垂直于扫描方向的串联五棱镜同时测量准直波前Y方向的斜率,采用Zernike多项式中4~11项的导函数拟合测量得到的斜率,继而获得用Zernike多项式表征的准直波前三维分布。该方法只需要一次扫描测量,就能同时获得待测波前三条线上的斜率,避免了传统方法测量全口径准直波前时需要在X、Y方向进行的多次扫描,优化了扫描机构,缩短了扫描检测时间,实现了全口径准直波前的快速检测。通过仿真验证了使用待测波前三条线上斜率复原待测波前的可行性与准确性。应用该方法对1 m口径准直波前进行了检测,并与干涉法检测结果进行了对比,两种方法得到的准直波前数值与分布形式基本一致,证明了该方法的可行性。 展开更多
关键词 测量 五棱镜扫描法 波前检测 非均匀采样 波前复原
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