用于非球面检测的球面计算全息图特性分析 被引量：7

1

作者 刘华 卢振武 +2 位作者 李凤有 孙强 翁志成 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第7期38-41,共4页

通过对凸非球面检测过程中各部分元件对波面影响情况的分析,导出了球面计算全息图各衍射级次空间频率和滤波光阑最小孔径的计算公式, 证明了用球面计算全息图检测凸非球面可以减小计算全息图的特征尺寸,降低计算全息图的制作精度。根据... 通过对凸非球面检测过程中各部分元件对波面影响情况的分析,导出了球面计算全息图各衍射级次空间频率和滤波光阑最小孔径的计算公式, 证明了用球面计算全息图检测凸非球面可以减小计算全息图的特征尺寸,降低计算全息图的制作精度。根据导出公式选择合适的计算全息图的位相函数和滤波光阑孔径,以充分滤掉不需要的级次,实现凸非球面的全孔径检测。具体设计实例与实验结果表明,当选择直径为0.2mm的光阑和线宽在40靘到800靘之间变化的计算全息图时,实现了对孔径110mm, 球面半径500mm, 非球面系数为1的凸非球面镜的全孔径检测,这与分析结果完全吻合。 展开更多

关键词 计算全息图 凸非球面 非球面检测

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自准校正单透镜检验凸非球面的方法研究 被引量：7

2

作者 戚丽丽 郑列华 +1 位作者 叶璐 张金平 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期107-113,共7页

针对凸非球面大口径、大相对孔径、全口径检验难的问题,提出了一种利用自准校正单透镜检验凸非球面的方法。该方法通过在单透镜的凸面镀半反半透膜构成自准校正透镜,校正非球面的球差,从而实现大口径凸非球面的全口径检验。依据三级像... 针对凸非球面大口径、大相对孔径、全口径检验难的问题,提出了一种利用自准校正单透镜检验凸非球面的方法。该方法通过在单透镜的凸面镀半反半透膜构成自准校正透镜,校正非球面的球差,从而实现大口径凸非球面的全口径检验。依据三级像差理论,推导了初始结构参数计算公式,介绍了检验光学系统的设计方法;对口径为240.62 mm、相对孔径为0.48的凸扁球面光学检验系统进行了模拟设计。系统优化后的残余波像差峰谷(PV)值为0.00025λ,均方根(RMS)值为0.0001λ(λ=632.8 nm)。将该方法用于工程项目中口径为287 mm、相对孔径为0.74的凸双曲面反射镜检验中,测得镜面RMS为0.021λ,验证了该方法的可行性。最后对该方法的适用性以及像差校正能力进行分析。研究结果表明:该方法可以实现任意偏心率凸非球面的全口径检验,在大口径、大相对孔径凸非球面全口径检验时具有较大优势。 展开更多

关键词 光学设计 凸非球面 自准校正透镜 三级像差理论

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凸非球面的检验方法 被引量：5

3

作者 张海洪 《红外》 CAS 2002年第12期23-26,共4页

本文对光学凸非球面的检验方法进行了总结,主要介绍了在无像差点法和补偿法的原理上发展起来的各种检验方法。对Hindle球检验法在轴上和离轴两种情况下的使用都做了介绍,并且比较详细的介绍了折射式和反射式Offner补偿器。

关键词 检验方法 凸非球面 无像差点法 补偿法 光学系统

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非零位拼接检测凸非球面金属反射镜 被引量：6

4

作者 蔡志华 王孝坤 +2 位作者 胡海翔 曾雪锋 王晶 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第11期268-273,共6页

随着单点金刚石车削技术和抛光技术的发展,实现了金属反射镜的快速高效低成本制造。然而,金属反射镜的检测手段存在明显不足,尤其是没有一种快速、高效的检测手段用于检测凸非球面金属反射镜。为提高凸非球面金属反射镜的检测效率,提出... 随着单点金刚石车削技术和抛光技术的发展,实现了金属反射镜的快速高效低成本制造。然而,金属反射镜的检测手段存在明显不足,尤其是没有一种快速、高效的检测手段用于检测凸非球面金属反射镜。为提高凸非球面金属反射镜的检测效率,提出一种非零位拼接检测凸非球面金属反射镜的检测方法。结合工程实例,对口径为120 mm,顶点曲率半径R为1 121.586 mm,二次曲线常数K为-2.38的凸非球面金属反射镜进行了拼接检测实验,拼接所得面形误差均方根值(RMS)为0.016λ(λ=632.8 nm)。与Luphoscan检测结果对比,验证了非零位拼接检测方法的检测精度RMS为0.007λ,结果表明该方法能够实现凸非球面金属反射镜的快速、高效检测。 展开更多

关键词 拼接检测 凸非球面 非零位 金属反射镜

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高斯光束整形为平顶光束的双凸非球面镜的数值模拟与分析 被引量：5

5

作者 陈凯 陈檬 +3 位作者 李港 牛岗 樊仲维 麻云凤 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2010年第10期1043-1047,共5页

在高斯光束整形为平顶光束的理论基础上,通过数值模拟,具体分析几个特性参数对两个凸非球面镜的子午截面曲线的影响,根据ZEMAX等光学软件对非球面镜子午截面曲线表达式输入要求,拟合得到误差尽可能小的双凸非球面镜系统结构。

关键词 高斯光束 平顶光束 凸非球面镜 面形参数 非球面度

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航天相机非球面光学元件的离子束抛光工艺研究 被引量：3

6

作者 孟晓辉 王永刚 李文卿 《航天制造技术》 2016年第6期27-31,共5页

介绍了某型号航天相机中一块Φ305mm大相对孔径(F#1.3)二次凸非球面反射镜的离子束抛光工艺方法。通过去除函数长时间稳定性分析实验,确认了RF60和RF40两种规格的离子源工艺参数,其所产生的去除函数的PV峰值去除率稳定性分别为3.71%和4... 介绍了某型号航天相机中一块Φ305mm大相对孔径(F#1.3)二次凸非球面反射镜的离子束抛光工艺方法。通过去除函数长时间稳定性分析实验,确认了RF60和RF40两种规格的离子源工艺参数,其所产生的去除函数的PV峰值去除率稳定性分别为3.71%和4.5%。对低入口面形精度的凸非球面反射镜,经过三轮离子束抛光,其面形精度从初始的PV=1.302λ、RMS=0.201λ提高至PV=0.157λ、RMS=0.013λ,满足了型号设计要求。 展开更多

关键词 光学加工 凸非球面 离子束抛光 面形精度

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离轴反射式平行光管设计及次镜检验方案研究 被引量：3

7

作者 孙永雪 夏振涛 +4 位作者 王珂 姜守望 陈刚义 范嵘 李涛 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期334-338,共5页

平行光管是光学实验室常用的光学精密仪器,通过光源照射靶标模拟无穷远目标,是光学系统装调、测试必需的设备。设计了一个有效口径为200 mm、焦距为5000 mm的平行光管,采用离轴两反射式系统结构,视场角为0.35°,主次镜都为非球面,... 平行光管是光学实验室常用的光学精密仪器,通过光源照射靶标模拟无穷远目标,是光学系统装调、测试必需的设备。设计了一个有效口径为200 mm、焦距为5000 mm的平行光管,采用离轴两反射式系统结构,视场角为0.35°,主次镜都为非球面,次镜为凸双曲面,系统中心视场波像差设计值达到1/62λ,边缘视场波像差设计值达到1/21λ。对该平行光管次镜检验方案进行了研究,提出了一种简单可靠的凸双曲面次镜正面检验方案。 展开更多

关键词 凸非球面 面形检测 光学系统设计 平行光管 离轴两反

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高精度离轴凸非球面反射镜的加工及检测 被引量：32

8

作者 张峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期2557-2563,共7页

为了提高离轴凸非球面反射镜的面形精度和光轴精度,研究了离轴凸非球面反射镜的加工与检测技术。首先,描述了离轴三反消像散(TMA)光学系统以及作为该光学系统次镜的离轴凸非球面反射镜的光学参数和技术指标。然后,介绍了非球面计算机控... 为了提高离轴凸非球面反射镜的面形精度和光轴精度,研究了离轴凸非球面反射镜的加工与检测技术。首先,描述了离轴三反消像散(TMA)光学系统以及作为该光学系统次镜的离轴凸非球面反射镜的光学参数和技术指标。然后,介绍了非球面计算机控制光学表面成型(CCOS)技术及FSGJ非球面数控加工设备。最后,给出了非球面研磨阶段检测用的轮廓测量法和离轴凸非球面抛光阶段检测用的背部透射零位补偿检测法,并对背部透射零位补偿检测中离轴凸非球面反射镜光轴精度的控制技术进行了研究。检测结果表明:采用背部透射零位补偿检测法检测得到的离轴凸非球面反射镜的面形精度为0.017λ(均方根值,λ=0.632 8μm);用Leica经纬仪测量反射镜的光轴精度其结果达到9.4″,满足光学设计技术指标要求。 展开更多

关键词 凸离轴非球面 计算机控制光学表面成型 轮廓测量 背部透射零位补偿检测 光轴精度

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一种凸非球面镜补偿检验的新方法 被引量：7

9

作者 陶春 潘君骅 胡明勇 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期123-126,共4页

凸非球面检验是光学检验中一个比较困难的问题。结合一块Φ110mm的凸双曲面镜,在分析几种传统检验方法的基础上,提出了一种用透镜组补偿检验凸非球面的新方法。令球差系数∑S1=0,用三级像差理论求解光学系统的初始结构,并通过Zemax光学... 凸非球面检验是光学检验中一个比较困难的问题。结合一块Φ110mm的凸双曲面镜,在分析几种传统检验方法的基础上,提出了一种用透镜组补偿检验凸非球面的新方法。令球差系数∑S1=0,用三级像差理论求解光学系统的初始结构,并通过Zemax光学设计软件对初始结构进行优化,克服了传统检验方法的缺点和不足。从设计结果可以看出,系统的像差得到了很好的校正,使得凸双曲面达到了很高的检验精度,从而使非球面的检验更加方便。 展开更多

关键词 凸非球面检验 透镜组补偿检验 三级像差理论 光学设计

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高次凸非球面补偿检验方法研究

10

作者 陈光宇 胡明勇 +4 位作者 杨传龙 封志伟 徐剑锋 白茜 崔金龙 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期57-66,共10页

高次凸非球面镜是光学系统中至关重要的元件,通常作为次镜来补偿光学系统的轴外像差,但其检验方法一直是一大难点。基于背向零位检测方法,提出利用三透镜与单折射面组合的形式来补偿高次非球面的法线像差。首先选取高次非球面的二次比... 高次凸非球面镜是光学系统中至关重要的元件,通常作为次镜来补偿光学系统的轴外像差,但其检验方法一直是一大难点。基于背向零位检测方法,提出利用三透镜与单折射面组合的形式来补偿高次非球面的法线像差。首先选取高次非球面的二次比较面来简化计算,基于三级像差理论求解系统的初始结构,对高次非球面的法线像差进行补偿,使用ZEMAX软件仿真与优化后,设计结果完全满足要求。随后结合一块有效通光口径为170 mm、顶点曲率半径为266.8 mm的高次凸非球面反射镜,测得镜面的面形精度均方根为0.019λ(λ=632.8 nm),满足实际检测要求,验证了所提设计方法的可行性。此方法为大口径高次凸非球面的检验提供了一个新的思路。 展开更多

关键词 几何光学 高次凸非球面 零位补偿 三级像差

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折反射检验大口径凸双曲面的研究 被引量：4

11

作者 赵鹏玮 张金平 +1 位作者 叶璐 郑列华 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期276-281,共6页

为解决凸双曲面检验中因辅助反射镜的口径过大而导致其加工困难的问题,提出一种可用于检验凸双曲面反射镜的方法。在Hindle法的基础上,利用校正透镜和球面反射镜组成消像差系统,通过设计检验光路缩短了辅助反射镜与待检双曲面镜的距离... 为解决凸双曲面检验中因辅助反射镜的口径过大而导致其加工困难的问题,提出一种可用于检验凸双曲面反射镜的方法。在Hindle法的基础上,利用校正透镜和球面反射镜组成消像差系统,通过设计检验光路缩短了辅助反射镜与待检双曲面镜的距离。该方法不但可以减小辅助反射镜的口径,而且能够维持待检双曲面镜的有效口径不变。根据三级像差理论推导公式,设计口径为800 mm,顶点曲率半径为1800 mm,二次曲线常数为-2.25的大口径凸双曲面的检验光路。对所设计的检验光路进行分析,结果显示:其残余像差峰谷值为0.0003λ(λ=632.8 nm),均方根误差为0.0001λ。这表明该方法可以用于检验大口径、大相对口径凸双曲面,并且具有辅助面口径小、检验系统的长度较短的优点。 展开更多

关键词 光学设计 凸非球面检验 三级像差理论 非球面 大口径 大相对口径

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用于大孔径凸非球面检测的部分补偿透镜的优化设计 被引量：3

12

作者 孟晓辰 祝连庆 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第5期747-751,共5页

针对部分补偿法和子孔径拼接技术对大孔径凸非球面进行测量时,部分补偿透镜的优化设计是关键技术之一,基于ZEMAX软件对用于大孔径凸非球面的部分补偿透镜进行了优化设计,以波前斜率作为优化目标,通过直接观察弥散圆半径对全口径的光线... 针对部分补偿法和子孔径拼接技术对大孔径凸非球面进行测量时,部分补偿透镜的优化设计是关键技术之一,基于ZEMAX软件对用于大孔径凸非球面的部分补偿透镜进行了优化设计,以波前斜率作为优化目标,通过直接观察弥散圆半径对全口径的光线进行优化。设计结果表明,用结构简单的单片部分补偿透镜即可实现对大孔径凸非球面的面形测量,在不同的子孔径区域,部分补偿系统在理想焦面处的弥散圆最大半径均小于165μm,满足设计要求,验证了结合部分补偿法和子孔径拼接技术测量大孔径凸非球面的可行性。 展开更多

关键词 光学设计 部分补偿透镜 大孔径凸非球面 弥散圆

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一种离轴凸非球面补偿器的研究 被引量：1

13

作者 夏志高 陈强 《光学与光电技术》 2021年第4期73-79,共7页

凸非球面,尤其是离轴凸非球面的光学检验一直是非球面加工中的难点。针对离轴凸非球面光学元件加工检验困难的问题,研究了一种改进的Hindle方法,解决了经典的透射式Hindle方法需要大口径辅助弯月透镜等不足。针对大口径离轴凸非球面的检... 凸非球面,尤其是离轴凸非球面的光学检验一直是非球面加工中的难点。针对离轴凸非球面光学元件加工检验困难的问题,研究了一种改进的Hindle方法,解决了经典的透射式Hindle方法需要大口径辅助弯月透镜等不足。针对大口径离轴凸非球面的检测,设计了一个特殊结构的补偿器组,并对补偿器的加工和装调进行分析、仿真和优化,对整个补偿检测系统进行公差分析,并给出了相应的结果,同时也可以把此设计推广到更大口径的离轴凸非球面镜的面形检测中去。 展开更多

关键词 光学检测 光学设计 离轴凸非球面 非球面加工 面形检测

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大口径凸非球面反射镜检测补偿器的误差标定 被引量：2

14

作者 张斌智 王旭 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第B12期206-209,共4页

大口径凸非球面反射镜的检测是非球面检测中的难题，而零位补偿检测方法是精确检测大口径凸非球面反射镜的有效检测方法之一，但是随着补偿器口径的增大，在补偿器的加工和装调中难免引入误差。文章针对与球面偏差不大的凸非球面反射镜... 大口径凸非球面反射镜的检测是非球面检测中的难题，而零位补偿检测方法是精确检测大口径凸非球面反射镜的有效检测方法之一，但是随着补偿器口径的增大，在补偿器的加工和装调中难免引入误差。文章针对与球面偏差不大的凸非球面反射镜补偿检测，提出了一种用标准球面在线标定补偿器误差的方法，并对一凸非球面补偿检测中的误差进行了标定，使用标定后的补偿器对该凸非球面反射镜进行了补偿检测，并对标定误差进行了分析，标定前补偿器误差方均根值（RMS）为0．097A（波长λ=632．8nm），标定后综合检测误差RMS值小于0．0046λ，满足该凸非球面反射镜设计精度要求。 展开更多

关键词 测量 凸非球面反射镜检测 误差标定 标准球面 零位补偿

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大口径凸非球面反射镜的拼接检测算法研究 被引量：2

15

作者 张伟 王曌 +1 位作者 任智斌 王玲 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期182-186,共5页

大口径凸非球面子孔径拼接干涉检测中的各子孔径之间为离轴形式,各子孔径之间除了平移和倾斜变换外,还含有旋转变换,测量结果中不可避免地会出现参考面未对准的情况,当进行数据拟合处理时,需要把由未对准造成的误差去除。本文在平面检... 大口径凸非球面子孔径拼接干涉检测中的各子孔径之间为离轴形式,各子孔径之间除了平移和倾斜变换外,还含有旋转变换,测量结果中不可避免地会出现参考面未对准的情况,当进行数据拟合处理时,需要把由未对准造成的误差去除。本文在平面检测的最小二乘拟合基础上,对拟合算法进行了改进,从而实现了离轴子孔径的拼接检测拟合。为了验证算法的有效性,采用Matlab对口径为1m的大口径凸非球面的子孔径拼接检测的拟合过程进行了仿真实验,实验结果表明,离轴式大口径凸非球面干涉检测的子孔径拼接可采用改进后的最小二乘法拟合而成,且拟合精度可达到0.0048λ。 展开更多

关键词 大口径凸非球面 离轴子孔径 拼接拟合 最小二乘法 拟合精度

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透射凸二次非球面检验方法的研究 被引量：4

16

作者 张宝安 潘君骅 《光学技术》 CAS CSCD 2002年第4期360-362,共3页

透射凸二次非球面具有自消球差的能力。只要像距、物距、材料的折射率及二次曲面系数之间满足一定的条件 ,则物点与像点就具有消球差的成像关系。研究了二次非球面系数e2 值与成像放大率 β 的关系 ,目的在于为透射凸二次非球面的检验... 透射凸二次非球面具有自消球差的能力。只要像距、物距、材料的折射率及二次曲面系数之间满足一定的条件 ,则物点与像点就具有消球差的成像关系。研究了二次非球面系数e2 值与成像放大率 β 的关系 ,目的在于为透射凸二次非球面的检验找到普遍适用的范围。实例计算和实际的应用表明 ,对于中小口径的凸非球面来说 ,透射补偿法是比较实用的检验方法 ,特别是此种方法可以检验一些凸的扁球面。 展开更多

关键词 透射非球面 凸二次非球面 光学检测

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