ICF用Kirkpatrick-Baez型显微镜光学设计 被引量：20

1

作者 穆宝忠 伊圣振 +1 位作者 黄圣铃 王占山 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期409-412,共4页

提出了直接针对惯性约束聚变(ICF)诊断目标的X射线Kirkpatrick-Baez型显微镜的像差校正和光学设计方法。在校正掠入射细光束像散的基础上,推导了内爆压缩区全视场范围内的垂轴像差表达式,进而构建了系统的空间分辨率预测模型。基于对空... 提出了直接针对惯性约束聚变(ICF)诊断目标的X射线Kirkpatrick-Baez型显微镜的像差校正和光学设计方法。在校正掠入射细光束像散的基础上,推导了内爆压缩区全视场范围内的垂轴像差表达式,进而构建了系统的空间分辨率预测模型。基于对空间分辨率和集光立体角两个关键指标的分析,结合ICF的实验要求,得到了系统的初始结构参数确定原则和光学设计流程。实例表明,该方法克服了传统的轴上球差评价的不足,设计结果能够同时满足内爆压缩区的视场、分辨率和集光效率的要求。 展开更多

关键词 Kirkpatrick-Baez型显微镜 惯性约束聚变 垂轴像差 空间分辨率

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应用波像差理论计算鱼眼镜头调制传递函数 被引量：5

2

作者 田林 吕丽军 曹一青 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期143-148,共6页

基于平面对称光学系统的波像差理论,给出了鱼眼镜头各类像差的波像差计算表达式,利用自相关积分法计算了它的调制传递函数,采用8节点的高斯-勒让德数值积分方法求解了其自相关积分;分析了鱼眼镜头倍率色差对确定空间频率光栅的相位改变... 基于平面对称光学系统的波像差理论,给出了鱼眼镜头各类像差的波像差计算表达式,利用自相关积分法计算了它的调制传递函数,采用8节点的高斯-勒让德数值积分方法求解了其自相关积分;分析了鱼眼镜头倍率色差对确定空间频率光栅的相位改变量,给出了C(656.3nm)、D(589.3nm)、F(486.1nm)离散光谱的倍率色差的调制传递函数计算表达式.利用本文方法和Zemax快速傅里叶变换法分别计算两个鱼眼镜头系统的调制传递函数,并进行了对比.结果表明,对于中小孔径的鱼眼镜头成像系统,本文方法和仿真得到的结果较好地吻合. 展开更多

关键词 调制传递函数 倍率色差 高斯-勒让德积分 波像差 鱼眼镜头

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基于五阶自由曲面垂轴偏移的空间相机变焦方法

3

作者 蒋婷婷 徐之海 李奇 《飞控与探测》 2023年第2期18-22,共5页

变焦光学系统在空间探测领域中有着重要的应用需求,提出了一种基于五阶自由曲面垂轴偏移的变焦方法,实现了具有两倍变焦能力的光学系统模型。分析了五阶自由曲面透镜的变焦原理和像差模型,采用两组五阶自由曲面透镜设计并搭建了伽利略... 变焦光学系统在空间探测领域中有着重要的应用需求,提出了一种基于五阶自由曲面垂轴偏移的变焦方法,实现了具有两倍变焦能力的光学系统模型。分析了五阶自由曲面透镜的变焦原理和像差模型,采用两组五阶自由曲面透镜设计并搭建了伽利略望远系统,通过控制五阶自由曲面透镜的垂轴偏移量,来改变透镜的光焦度。仿真结果分析表明:该方法的变焦曲线具有单调性,且垂轴偏移量在8mm以内。与传统变焦方法相比,该变焦方法的特点是结构紧凑、变焦连续、控制方法简单,避免了大幅轴向变焦运动,对于可见光、红外空间光学相机轻小型化具有重要的应用价值。 展开更多

关键词 五阶自由曲面 垂轴偏移 变焦方法 有效焦距 变焦原理 像差模型

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基于ZEMAX软件的DLP微型投影镜头的设计 被引量：19

4

作者 李维善 陈琛 +1 位作者 张禹 刘宵婵 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1121-1125,共5页

利用ZEMAX光学软件设计出了一款适用于0.55″单片DLP微型投影机的广角数字微型投影镜头。镜头结构由6组8片镜片组成,具有结构简单、体形小、易加工、成本低等特点。镜头的有效焦距为8.25mm,相对孔径为1/2.2,全视场角为80.5°,最大... 利用ZEMAX光学软件设计出了一款适用于0.55″单片DLP微型投影机的广角数字微型投影镜头。镜头结构由6组8片镜片组成,具有结构简单、体形小、易加工、成本低等特点。镜头的有效焦距为8.25mm,相对孔径为1/2.2,全视场角为80.5°,最大口径小于24mm,光学总长控制在40mm,后工作距离为24mm。镜头有较好的成像质量,在镜头的分辨率66lp/mm处,所有视场的MTF值均大于0.45,全视场畸变量的绝对值小于0.7%,垂轴色差小于0.5个像元大小。 展开更多

关键词 光学设计 微型投影镜头 ZEMAX MTF 畸变 垂轴色差

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折衍射混合环形孔径超薄成像光学系统设计 被引量：9

5

作者 孟禹彤 朴明旭 王琦 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期146-155,共10页

为了突破基底材料的选择局限性,实现成像波段范围内的高质量成像,在环形孔径超薄成像系统引入成像衍射光学元件,设计了以光学塑料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基底材料、焦距为35 mm、有效孔径为29 mm的4次反射结构的折衍射混合环形孔径超... 为了突破基底材料的选择局限性,实现成像波段范围内的高质量成像,在环形孔径超薄成像系统引入成像衍射光学元件,设计了以光学塑料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为基底材料、焦距为35 mm、有效孔径为29 mm的4次反射结构的折衍射混合环形孔径超薄成像系统.该系统倍率色差小于2.2μm,在空间频率为166 lp/mm时的MTF值大于0.4,实现了高质量成像.对环形孔径成像系统分别进行了公差分析与热分析,结果表明,在空间频率为166 lp/mm时,各视场的子午和弧矢衍射MTF值大于0.2,在温度0℃~40℃时,各视场的子午和弧矢MTF值大于0.28. 展开更多

关键词 环形孔径超薄成像系统 成像衍射光学元件 光学设计 倍率色差

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离轴三反望远镜轴向与横向失调量像差耦合特性 被引量：4

6

作者 白晓泉 郭良 +3 位作者 马宏财 许博谦 鞠国浩 徐抒岩 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期747-760,共14页

为了保证离轴三反空间望远镜地面装调阶段及在轨调整阶段的成像质量,本文基于矢量像差理论从内在机理层面揭示了轴向失调与横向失调对像差影响的耦合特性,重点分析了两类失调耦合特性产生的补偿关系:(1)针对轴向失调补偿横向失调,揭示... 为了保证离轴三反空间望远镜地面装调阶段及在轨调整阶段的成像质量,本文基于矢量像差理论从内在机理层面揭示了轴向失调与横向失调对像差影响的耦合特性,重点分析了两类失调耦合特性产生的补偿关系:(1)针对轴向失调补偿横向失调,揭示了装调过程中系统像质可能处于局部极值的一类工况;(2)针对横向失调补偿轴向失调,提出利用在轨横向失调引入的像散、彗差补偿轴向失调引入的像散、彗差的补偿策略(离焦不能补偿)。本文以实验室现有的一套离轴三反系统为例,充分验证了解析关系的准确性。仿真和实验证明:当系统同时存在轴向失调和横向失调时,系统成像质量也可能达到衍射极限(1/14λ),但系统像质处于局部极小值;望远镜在轨处于失调状态且离焦较小时,可以优先通过校正横向失调以完成系统像质校正,RMS波前误差改变量小于0.02λ。 展开更多

关键词 矢量像差 离轴三反望远镜 横向失调 轴向失调 像差耦合特性

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透镜初级球差的横向剪切干涉条纹研究 被引量：5

7

作者 张权 姚焜 +2 位作者 朱玲 孙晴 轩植华 《物理实验》 2006年第5期6-8,共3页

利用玻璃平行平板构成简单的横向剪切干涉仪可以观察到单薄透镜形成的准直光束的剪切干涉条纹,由干涉条纹分布求出对应的几何像差和离焦量.用焦距为190 mm的单薄透镜做实验,实验结果与计算机模拟结果符合,说明可以从剪切干涉条纹的分布... 利用玻璃平行平板构成简单的横向剪切干涉仪可以观察到单薄透镜形成的准直光束的剪切干涉条纹,由干涉条纹分布求出对应的几何像差和离焦量.用焦距为190 mm的单薄透镜做实验,实验结果与计算机模拟结果符合,说明可以从剪切干涉条纹的分布求出透镜的轴向调整误差和初级球差. 展开更多

关键词 横向剪切干涉 波像差 初级球差 纵向离焦 计算机模拟

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舌侧缘背侧与腹侧的舌色研究 被引量：6

8

作者 梁嵘 罗大中 +2 位作者 王召平 杨新宇 陈松鹤 《北京中医药大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第7期453-454,459,F0003,共4页

目的探索在分析数字舌图时,由于舌苔遮蔽舌质颜色,导致舌色提取困难的问题解决方法。方法拍摄255例受试者舌图,选择舌侧缘背侧面和腹侧面的前、中、后3个部位、计7个点的舌色数据。应用CIEDE2000色差公式,设点2、点3的色差为标准总色差... 目的探索在分析数字舌图时,由于舌苔遮蔽舌质颜色,导致舌色提取困难的问题解决方法。方法拍摄255例受试者舌图,选择舌侧缘背侧面和腹侧面的前、中、后3个部位、计7个点的舌色数据。应用CIEDE2000色差公式,设点2、点3的色差为标准总色差,进一步比较各颜色样本之间的色差。结果标准总色差为(2.655 5±1.511 7)。在3对样本的比较中,以舌侧缘背侧面点2与相应的腹侧面点6的总色差均值最小(2.543 5±1.836 8)。结论由于舌侧缘的腹侧面无舌苔覆盖,在舌苔影响舌色数据提取时,可采用从舌侧缘腹侧提取舌色数据的方法。 展开更多

关键词 舌诊 舌色 舌侧缘 色差 CIEDE2000

原文传递

计算增强光学相干层析成像技术研究进展

9

作者 乔正钰 黄勇 郝群 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2024年第2期248-270,共23页

光学相干层析成像(Optical coherence tomography,OCT)作为一种重要的无损断层三维成像技术,应用场景广泛。不断发展的场景需求对OCT技术的性能提出了新的要求,包括分辨率提升、焦深解耦、像差校正及分辨率各向异性改善等。在过去的十... 光学相干层析成像(Optical coherence tomography,OCT)作为一种重要的无损断层三维成像技术,应用场景广泛。不断发展的场景需求对OCT技术的性能提出了新的要求,包括分辨率提升、焦深解耦、像差校正及分辨率各向异性改善等。在过去的十几年内,一系列基于计算成像的方法被证明能有效实现上述性能提升。本文围绕上述OCT成像4个性能提升需求,总结综述了代表性的计算成像方法。分析对比了相应计算成像方法之间的优劣,并对未来发展趋势进行展望,旨在为计算成像方法在OCT领域的进一步研究与应用提供参考。 展开更多

关键词 光学相干层析 计算成像 轴向横向分辨率 焦深解耦 像差校正

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基于渐近解的成像电子光学近轴横向像差理论及其验证 被引量：5

10

作者 周立伟 公慧 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期619-625,共7页

在成像电子光学系统的横向像差中,近轴像差是整个像面普遍存在、且影响图像中心像质的主要像差,并决定了系统的极限分辨率.本文由电子光学近轴方程的渐近解推导了近轴横向像差的普遍表示式,并通过一两电极静电同心球系统,推导了近轴轨... 在成像电子光学系统的横向像差中,近轴像差是整个像面普遍存在、且影响图像中心像质的主要像差,并决定了系统的极限分辨率.本文由电子光学近轴方程的渐近解推导了近轴横向像差的普遍表示式,并通过一两电极静电同心球系统,推导了近轴轨迹特解的渐近解和精确解的解析表示,给出了二级和三级近轴色球差以及三级近轴放大率色差的表达式,证明了基于渐近解求解成像电子光学系统的近轴横向像差的途径是可行的和足够精确的.文中给出的近轴横向像差的简明形式对于成像电子光学系统的像差研究和像管设计具有实际意义. 展开更多

关键词 电子光学成像系统 静电阴极透镜 电子光学的像差理论 近轴横向像差 近轴放大率色差

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Ronchi剪切干涉仪高精度相位提取及误差分析

11

作者 常春超 李中梁 +1 位作者 卢云君 王向朝 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期537-549,共13页

双光栅Ronchi剪切干涉是一种基于瞳面测量的波像差检测技术,该技术具有无需参考面、共光路测量以及结构简单、易于集成等优点,适用于光刻投影物镜波像差的在线检测。相位提取是采用该技术进行波像差检测的重要步骤,直接影响最终的测量... 双光栅Ronchi剪切干涉是一种基于瞳面测量的波像差检测技术,该技术具有无需参考面、共光路测量以及结构简单、易于集成等优点,适用于光刻投影物镜波像差的在线检测。相位提取是采用该技术进行波像差检测的重要步骤,直接影响最终的测量精度。针对双光栅Ronchi剪切干涉仪高阶衍射光影响相位提取精度的问题,提出了一种高精度的相位提取算法,可消除剪切干涉场中±1级衍射光重叠区域内高阶衍射光的干扰,提高剪切相位提取精度。仿真结果表明,该算法的剪切相位提取误差仅存在高频拟合残差,验证了该算法可有效抑制高阶衍射光的干扰。利用剪切率为0.058的双光栅Ronchi剪切干涉系统进行了实验,并与基于双光纤的点衍射干涉仪的测量结果进行对比,两种方法的测量结果具有相同的波像差分布,验证了所提剪切相位提取算法的有效性。 展开更多

关键词 干涉测量 Ronchi剪切干涉 相位提取 波像差检测 光刻投影物镜 剪切率

原文传递

静电聚焦同心球系统的成像电子光学B章:近轴横向色差与几何横向球差 被引量：1

12

作者 周立伟 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期98-104,共7页

在A章基础上,进一步研究两电极静电聚焦同心球系统的轴上点电子光学横向像差。研究表明,对于成像电子光学系统,由光阴极发射的电子所形成的图像弥散,其轴上点的图像弥散由近轴横向色差与几何横向球差两部分组成,这证明了在静电聚焦同心... 在A章基础上,进一步研究两电极静电聚焦同心球系统的轴上点电子光学横向像差。研究表明,对于成像电子光学系统,由光阴极发射的电子所形成的图像弥散,其轴上点的图像弥散由近轴横向色差与几何横向球差两部分组成,这证明了在静电聚焦同心球系统中,阴极透镜的二级近轴横向色差即Recknagel-Apцимович公式普遍成立。研究了宽电子束与细电子束之间轴上点横向像差之差异,最后讨论了两电极同心球系统向近贴聚焦系统过渡的特例。 展开更多

关键词 成像系统 电子光学成像系统 静电聚焦阴极透镜 静电聚焦同心球系统 近轴横向色差 几何横向球差

原文传递

基于渐近解的静电成像电子光学近轴横向像差理论 被引量：1

13

作者 周立伟 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期941-946,共6页

在迄今为止的成像电子光学研究中,备受关注的是二级近轴横向像差(即二级近轴色差)和三级几何横向像差,几乎忽略了三级近轴色差和三级近轴放大率色差的存在,理论上也没有给出近轴横向像差的一般形式.作者基于近轴方程的渐近解研究近轴横... 在迄今为止的成像电子光学研究中,备受关注的是二级近轴横向像差(即二级近轴色差)和三级几何横向像差,几乎忽略了三级近轴色差和三级近轴放大率色差的存在,理论上也没有给出近轴横向像差的一般形式.作者基于近轴方程的渐近解研究近轴横向像差的一般理论,探讨了近轴方程渐近解系数之间的关系式,证明其间是相互关联的.所得结果为研究简明形式的近轴横向像差提供理论基础. 展开更多

关键词 电子光学成像系统 静电阴极透镜 像差理论 近轴横向像差 近轴色差 近轴放大率色差

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渐近解求解静电成像电子光学近轴横向像差的验证

14

作者 周立伟 公慧 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1035-1040,1057,共7页

通过一两电极静电同心球系统的理想模型的解析解,对以渐近解表示的近轴横向像差进行了验证。推导了两电极静电同心球系统的理想模型的渐近解各系数的表达式,以证明基于渐近解求解电子光学近轴横向像差的途径的可行性和正确性。由渐近解... 通过一两电极静电同心球系统的理想模型的解析解,对以渐近解表示的近轴横向像差进行了验证。推导了两电极静电同心球系统的理想模型的渐近解各系数的表达式,以证明基于渐近解求解电子光学近轴横向像差的途径的可行性和正确性。由渐近解导出的静电电子光学成像系统的二级和三级近轴色差表达式,证明了莱克纳格尔-阿尔齐莫维奇(Recknagel-Artimovich)公式依然成立。给出了以简明形式表示的近轴横向像差的表达式,对于成像电子光学的像差理论和像管设计具有理论和实际意义。 展开更多

关键词 成像电子光学系统 静电阴极透镜 像差理论 近轴横向像差 近轴色差 近轴放大率色差

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光栅横向剪切干涉仪系统误差的校正方法 被引量：2

15

作者 张璐 向阳 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期169-174,共6页

针对光栅横向剪切干涉仪研究了旋转绝对检测的方法,并用前36项Zernike多项式标定出剪切装置的系统误差非对称项。研究结果表明,将面形检测的绝对算法应用于检测镜头系统波像差,在干涉仪系统误差消除后可以达到相对理想的检测精度。实验... 针对光栅横向剪切干涉仪研究了旋转绝对检测的方法,并用前36项Zernike多项式标定出剪切装置的系统误差非对称项。研究结果表明,将面形检测的绝对算法应用于检测镜头系统波像差,在干涉仪系统误差消除后可以达到相对理想的检测精度。实验数据的重复性的均方根可以达到0.14nm。 展开更多

关键词 测量 光刻镜头 绝对检测 光栅横向剪切干涉仪 系统波像差

原文传递

光学系统基于质心的色差矫正

16

作者 金宁 曹红曲 +1 位作者 郭岚 崔勤 《红外技术》 CSCD 北大核心 2007年第6期349-351,共3页

在成像光学系统的设计过程中必须对其垂轴色差进行校正。在一束特定成像光束所形成的弥散斑上,作色差计算的光斑中心不是主光线与像面的交点,而应该是弥散斑中所有光线交点的"重心"所在,也就是所谓的质心,它是由被追迹的光线... 在成像光学系统的设计过程中必须对其垂轴色差进行校正。在一束特定成像光束所形成的弥散斑上,作色差计算的光斑中心不是主光线与像面的交点,而应该是弥散斑中所有光线交点的"重心"所在,也就是所谓的质心,它是由被追迹的光线的分布和数量决定的。本文介绍了如何基于质心计算垂轴色差,提供了在ZEMAX中编写的计算参考波长质心坐标的宏程序,有助于设计结果与实际情况的进一步吻合。 展开更多

关键词 垂轴色差 质心 主光线 优化

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可消除光场畸变的物面平移横向剪切数字全息

17

作者 潘卫清 龚国芳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期99-105,共7页

提出了一种可根本消除各种光场畸变的横向剪切数字全息方法,采用三幅物面相互存在微小平移的数字全息图,通过波前差分来消除照明光和参考光引入的相位畸变,用横向剪切波前重构算法恢复待测物面三维数据。设计了一个反射式实验检测光路,... 提出了一种可根本消除各种光场畸变的横向剪切数字全息方法,采用三幅物面相互存在微小平移的数字全息图,通过波前差分来消除照明光和参考光引入的相位畸变,用横向剪切波前重构算法恢复待测物面三维数据。设计了一个反射式实验检测光路,光路中人为引进未知的波前畸变对该算法进行了实验验证。结果表明,在没有对物面和CCD记录面做严格方位校准,横向平移精度为0.01 mm,平移量为0.02 mm的条件下,标准相位的均方根误差约为λ14,分析了其误差来源,可用于超精密光学三维测量,有望减小光场畸变提高测量精度。 展开更多

关键词 全息 数字全息 物面平移 横向剪切 光场畸变

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横向剪切干涉纯背景条纹模拟

18

作者 代金梅 朱进容 +1 位作者 姚育成 成纯富 《湖北工业大学学报》 2015年第5期42-44,76,共4页

横向剪切干涉纯背景条纹因来源于剪切前后波面在重叠区的干涉,而受光学系统像差和附加相位的调制。根据横向剪切的成像理论,利用Matlab软件模拟纯背景条纹,分析离焦像差、球差等光学系统像差和附加相位差的影响。研究结果表明:条纹的密... 横向剪切干涉纯背景条纹因来源于剪切前后波面在重叠区的干涉,而受光学系统像差和附加相位的调制。根据横向剪切的成像理论,利用Matlab软件模拟纯背景条纹,分析离焦像差、球差等光学系统像差和附加相位差的影响。研究结果表明:条纹的密集度和形状受像差的影响很大,随附加相位差呈周期性分布。纯背景条纹的模拟与实验结果基本一致,对比这两种条纹,可调试实际光学系统以获得适宜的像差系数,利于干涉图的数据提取。 展开更多

关键词 横向剪切 干涉条纹 光学像差

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基于横向色差一致性的图像真伪鉴别

19

作者 周佳欣 王星雨 刘建全 《工业控制计算机》 2019年第4期80-81,共2页

随着图像处理技术的不断成熟,涌现出越来越高级的图像处理工具,使得人们对篡改的图像很难用肉眼鉴别。由于相机在成像过程中受到光学系统的制约导致图像存在色像差,可以利用这一特性鉴别图像的真伪。提出一种基于横向色差一致性的图像... 随着图像处理技术的不断成熟,涌现出越来越高级的图像处理工具,使得人们对篡改的图像很难用肉眼鉴别。由于相机在成像过程中受到光学系统的制约导致图像存在色像差,可以利用这一特性鉴别图像的真伪。提出一种基于横向色差一致性的图像篡改检测方法,该方法根据通道间的块匹配估计横向色差的分布,基于亮度极值将图像划分为不同的同心圆区域,在不同区域内度量估计的横向色差分布与理论分布的差异,结合横向色差的强度信息采用加权的方法确定图像的整体差异,通过阈值判断得到图像的篡改检测结果。实验结果表明,该方法提高了检测的准确率,具有良好的鲁棒性,从而可以有效地鉴别图像真伪。 展开更多

关键词 篡改检测 横向色差 亮度极值 区域划分

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一维相移剪切干涉仪的调制度函数分析

20

作者 刘志祥 邢廷文 +1 位作者 蒋亚东 吕保斌 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2015年第11期125-132,共8页

为了分析一维相移剪切干涉仪中调制度的变化规律和影响。研究了一维光栅相移剪切干涉仪的基本原理,推导了干涉光强公式和光强调制度函数。通过将泽尼克单项像差代入到调制度函数因子,分析了泽尼克像差、剪切比对调制度函数的影响,发现... 为了分析一维相移剪切干涉仪中调制度的变化规律和影响。研究了一维光栅相移剪切干涉仪的基本原理,推导了干涉光强公式和光强调制度函数。通过将泽尼克单项像差代入到调制度函数因子,分析了泽尼克像差、剪切比对调制度函数的影响,发现测量范围主要受到高级球差和大剪切比限制。设计了一维相移剪切干涉仪的可见光实验装置,在632.8 nm波长分别使用周期为9 mm、18 mm一维光栅测量了一个NA=0.25显微物镜的波像差,实验结果表明:光栅周期为18 mm时可以正确测量,光栅周期为9 mm时,调制度存在反转点,像差超出测量范围,并验证调制度函数分析结果的正确性。 展开更多

关键词 测量 相移剪切干涉仪 调制度函数 波像差

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