国家教育部博士点基金(20103219110014)
- 作品数：6 被引量：39H指数：3
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- 相关领域：电子电信理学机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 中频波面的旋转平移法干涉绝对检验被引量：2
- 2013年
- 基于Zernike多项式拟合的传统干涉绝对检验方法由于平滑了波面和丢失了中频成分,仅可以实现面形误差的绝对检验。本文提出利用旋转平移法来实现中频波面的干涉绝对检验。将被测波面分解成旋转对称成分和旋转非对称成分,通过N次旋转被测件,求解波面中的旋转非对称成分;通过平移被测件实现伪剪切,求解波面中的旋转对称成分。与传统绝对检验方法相比,该方法既能够恢复整个波面,又不需要对整个波面进行Zernike多项式拟合;由于仅对旋转对称成分用偶次多项式进行提取,提升了计算速度,降低了拟合误差,保留了中频成分,数值仿真显示其比传统方法优越,测量精度可达到1nm rms。在ZYGO干涉仪上完成了平面元件的干涉绝对检验测量。采用改变伪剪切比和更换标准镜两种方案,分别实现了实验数据的自比对;将测试结果与经典三面互检法得到的水平和垂直方向的一维轮廓数据进行比对,验证了旋转平移法的准确性。
- 袁群高志山张聪旸成金龙朱波
- 关键词：干涉术波纹度平移
- 基于π/4相移平均的多光束干涉相位提取算法被引量：8
- 2011年
- 菲佐干涉仪中如存在多光束干涉现象,干涉光强将不再是严格的余弦分布形式。在导出菲佐干涉仪中多光束干涉光强公式的基础上,给出了将其近似为理想多光束干涉光强公式的条件。推导了对多光束相移干涉图用四幅算法求解的相位计算误差,并据此提出了基于π/4相移平均的多光束干涉相位提取算法:通过采集相移间隔π/4的两组干涉图序列,将两次计算得到的相位值平均来抑制由多光束干涉引入的误差。在存在相移随机误差的条件下,模拟了参考面具有不同反射系数时的相位计算误差。用菲佐干涉仪检测反射系数较高的反射镜,采集22幅相移干涉图计算波面数据,结果表明:常规相移算法计算得到的波面数据中存在明显的4倍条纹周期的波纹误差,而采用基于重叠四步平均法的π/4相移平均方法可以有效地抑制多光束干涉造成的波纹误差影响。
- 袁群高志山李建欣周宇轩褚光
- 关键词：多光束干涉相移
- 多棱镜分光系统的多光束光轴平行度校准被引量：1
- 2012年
- 闪电场景模拟系统中需要不同强度分布的光轴平行的多路光束,多棱镜分光系统能够实现平行光束增宽和强度分布调制。为获取彼此平行的多路光束,采用五棱镜扫描法完成等间隔分布的四棱镜分光系统的多光束光轴平行度检测,通过CCD采集返回的与特定光轴位置信息有关的光点光强分布,并编制相关的软件计算质心偏差,为分光棱镜的定位装校提供直观准确的反馈信息,装校装置具有简单方便的特点。装校后的四棱镜分光系统在x、y、z 3个方向上的光轴匹配精度分别小于3′、4′和4.5′,4束平行光的光强之比约为8∶4∶2∶1。进一步提高CCD分辨率和增大成像物镜L的焦距后,光轴的匹配精度可以达到秒量级。
- 叶海水秦震宇高志山王帅叶井飞杜洋
- 关键词：光学系统
- 基于子曲面分割和迭代的自由曲面光线追迹方法被引量：1
- 2012年
- 根据光学自由曲面数学描述复杂,但面形较为平滑的特点,提出一种新的基于子曲面分割和迭代的自由曲面光线追迹方法。通过离散点分割形成子曲面阵列,根据三角形内角和定理确定目标子曲面,对目标子曲面进行切平面迭代完成光线追迹。通过数值仿真,采用所提方法分别对偶次非球面、双圆锥曲面、扩展多项式面和单透镜无像散系统进行光线追迹,并与ZEM-AX追迹结果进行比对。结果表明:该方法在离散点采样密度很低的情况下(降低了计算机的内存消耗和运算时间)仍然可以保证光线追迹的精确性,与ZEMAX中光线和自由曲面交点的偏差达到10-3(nm)量级,出射光线角度的偏差达到10-3(")量级。
- 朱进高志山袁群叶井飞张聪旸
- 关键词：光学自由曲面光线追迹迭代算法ZEMAX
- 基于Zernike多项式和径向基函数的自由曲面重构方法被引量：18
- 2014年
- 对于梯度变化较大的光学自由曲面,采用模式化方法对光学面整体重构,其重构精度受到限制,无法满足要求,而且曲面局部特性无法精确表征。针对以上问题提出了基于Zernike多项式和径向基函数的自由曲面重构方法,提高自由曲面的重构精度。将整个自由曲面分解为多个圆形子区域,在各个圆形子域中采用Zernike多项式作为基函数进行曲面局部拟合,然后利用径向基函数形成整个自由曲面。通过数值实验对5种不同类型的曲面进行重构分析,实验结果表明,自由曲面重构精度优于纳米量级,验证了所提重构方法的适应性和高精度,在现代光学系统制造和检测中具有一定的应用前景,同时对自由曲面重构中的一些关键问题进行了讨论分析。
- 叶井飞高志山刘晓莉王伟张聪旸
- 关键词：光学设计光学自由曲面ZERNIKE多项式径向基函数曲面重构
- 大变倍比近红外无焦激光扩束系统被引量：9
- 2013年
- 为研究闪电特性,设计了用于闪电实验室场景模拟的大变倍比近红外无焦激光扩束光学系统,用于模拟不同光斑尺寸的闪电单元。根据高斯光学几何法计算系统外形尺寸,合理确定了各组份的口径及光焦度;由ZEMAX软件包优化设计得到系统的光学结构参数,并对系统整体性能进行了分析评价。该系统变倍比为13,出射光束光斑均匀、无衍射环,满足研究闪电信号特性的需求。激光扩束系统的中心工作波长为777.4nm,入射光束直径为1.0mm,入射激光光束在步进电机驱动下连续可调,使得出射光束可从φ0.8mm变化到φ10.6mm。系统具有镜片少,结构简单,变焦轨迹平滑无卡滞等优点,可用于模拟不同尺寸的闪电单元。
- 叶井飞高志山叶海水刘晓莉成晓强
- 关键词：光学设计
