徑向剪切干涉技術(shù)是將具有空間相干性的光波經(jīng)某種裝置分成擴大和縮小兩波面,并在其公共區(qū)域產(chǎn)生干涉條紋的一種測量技術(shù)。相對傳統(tǒng)的干涉技術(shù),該技術(shù)具有共光路、對外界環(huán)境、振動等因素不敏感、僅需一幅干涉圖就可重構(gòu)出波面等優(yōu)勢,為開發(fā)在線檢測設(shè)備作準(zhǔn)備。本課題是在對非球面元件的高精度檢測及現(xiàn)場工作的需求下提出的,因此研究徑向剪切干涉技術(shù)具有一定的工程價值。本文研究的主要內(nèi)容有以下幾方面:(1)闡述了非球面面形的檢測技術(shù),對徑向剪切干涉的幾種典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、光學(xué)干涉理論以及徑向剪切波面理論進(jìn)行了分析。(2)論述了圖像增強技術(shù)、干涉圖空域延拓理論以及傅里葉變換法相位提取理論,分析了相位提取中存在的頻域泄漏效應(yīng)、濾波器、相位解包等問題。(3)基于Zernike多項式的波面擬合理論,分析了三種求解系數(shù)方法的原理。選取兩種不同復(fù)雜度的曲面進(jìn)行了模擬仿真,分析了擬合精度與擬合階數(shù)、采樣點數(shù)目之間的關(guān)系,結(jié)果表明Householder變換法擬合的波面精度高于其他兩種方法;針對復(fù)雜度不同的波面,只要選擇合適的擬合階數(shù)、采樣點數(shù)目都能達(dá)到較高精度。(4)論述了基于迭代算法的波面重構(gòu)理論并對其進(jìn)行了推導(dǎo)與改進(jìn),選取兩種不同PV值的波面進(jìn)行仿真,分析了波面重構(gòu)精度與迭代次數(shù)、剪切比、波面畸變量之間的關(guān)系,從仿真結(jié)果可知迭代算法的重構(gòu)精度可以滿足徑向徑向剪切干涉技術(shù)的要求。(5)根據(jù)本課題設(shè)計的非球面檢測系統(tǒng)對實驗器材進(jìn)行了選型,搭建了非球面測量裝置,并總結(jié)出一種快速調(diào)整光路的方法;采用高精度干涉儀對同一非球面元件進(jìn)行了檢測,驗證了本課題方案的可行性。
【學(xué)位單位】：西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：O436.1;TP391.41
【部分圖文】：

西安工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 24 61 24 621 1 1s rz A s A sk s r 面與光軸的交點處的曲率半徑(非球面沿光軸對稱)，非球面可分為二次曲面和高次曲面兩大類，其中二第一項有關(guān)，與其他項無關(guān)，即： 21 221 1 1s rzk s r 值所對應(yīng)的二次曲面形狀。

1.1 是k 的不同取值所對應(yīng)的二次曲面形狀。圖 1.1 二次曲面形狀2）非球面度非球面度則是用來描述非球面面形的一個重要參數(shù)，它的大小直接反映了光學(xué)元件工難易程度，通常情況下盡可能使非球面度小。目前，非球面度有以下三個方向的定原理圖如圖 1.2 所示[9]。

技術(shù)以及計算機技術(shù)的引入，使得波面檢測技術(shù)光波前診斷、航天航空等領(lǐng)域中。現(xiàn)將波面光波的斜率來得到波面的相位信息，如 Sha曲率來得到波面的相位信息，如曲率傳感器信息，如斐索、剪切干涉等。下面對幾種光感器(SHWS)：其原理圖見圖 1.3，波面經(jīng)微 靶面上形成光斑。若將理想波和畸變波分別則的光斑(圖 1.3 的深實線)和散亂的光斑(圖于規(guī)則光斑位置發(fā)生了偏移，這些偏移量攜算法計算出來之后利用波面重構(gòu)算法可將待，且對光源的相干性要求較低；檢測中不存精度高致使透鏡陣列加工成本變高；有限的0]。
【參考文獻(xiàn)】

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1 趙蒙;;大口徑非球面精密加工技術(shù)綜述[J];科技視界;2014年15期

2 張小兵;;非球面光學(xué)元件加工及檢測技術(shù)綜述[J];兵器材料科學(xué)與工程;2014年02期

3 師途;楊甬英;張磊;劉東;;非球面光學(xué)元件的面形檢測技術(shù)[J];中國光學(xué);2014年01期

4 李洪儒;馮國英;杜永兆;楊火木;周壽桓;;基于窗口傅里葉變換剪切干涉法波前檢測[J];強激光與粒子束;2013年08期

5 張敏;唐鋒;王向朝;戴鳳釗;;二維快速傅里葉變換干涉圖相位提取誤差分析[J];中國激光;2013年03期

6 馮婕;白瑜;邢廷文;;Zernike多項式波面擬合精度研究[J];光電技術(shù)應(yīng)用;2011年02期

7 謝蘇隆;;Zernike多項式擬合曲面中擬合精度與采樣點數(shù)目研究[J];應(yīng)用光學(xué);2010年06期

8 孔梅梅;高志山;陳磊;徐春生;;基于偏振移相的環(huán)路徑向剪切干涉[J];光學(xué)學(xué)報;2010年01期

9 葛錦蔓;蘇俊宏;;干涉圖的預(yù)處理技術(shù)研究[J];應(yīng)用光學(xué);2009年06期

10 劉景峰;李艷秋;劉克;;含噪聲包裹相位圖的加權(quán)最小二乘相位展開算法研究[J];光學(xué)技術(shù);2008年05期

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1 張金平;夏克—哈特曼波前傳感器檢測大口徑非球面應(yīng)用研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所）;2012年

2 劉東;通用數(shù)字化高精度非球面干涉檢測技術(shù)與系統(tǒng)研究[D];浙江大學(xué);2010年

3 左芬;同步移相干涉測量的抗振技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2008年

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1 王宇飛;激光波面徑向剪切干涉技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(西安光學(xué)精密機械研究所);2015年

2 衛(wèi)韋;激光波面徑向剪切干涉圖處理技術(shù)研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2014年

3 蘭明強;基于波面擬合法面形偏差檢測技術(shù)研究[D];福建師范大學(xué);2013年

4 丁世濤;徑向剪切干涉波前檢測技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

5 舒禮邦;徑向剪切干涉測試技術(shù)研究[D];南京理工大學(xué);2012年

6 解來運;基于徑向剪切干涉波前檢測技術(shù)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

7 何貴明;環(huán)式徑向剪切干涉測量系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

8 姜卓偲;徑向剪切干涉儀光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計與研究[D];南京理工大學(xué);2011年

9 金亞方;徑向剪切干涉波面重構(gòu)算法研究[D];南京理工大學(xué);2011年

10 葛錦蔓;干涉法測量膜厚方法及干涉圖處理技術(shù)研究[D];西安工業(yè)大學(xué);2010年

本文編號：2869621