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《西安工业大学》 2018年
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径向剪切干涉法非球面面形检测技术研究

师亚萍  
【摘要】:径向剪切干涉技术是将具有空间相干性的光波经某种装置分成扩大和缩小两波面,并在其公共区域产生干涉条纹的一种测量技术。相对传统的干涉技术,该技术具有共光路、对外界环境、振动等因素不敏感、仅需一幅干涉图就可重构出波面等优势,为开发在线检测设备作准备。本课题是在对非球面元件的高精度检测及现场工作的需求下提出的,因此研究径向剪切干涉技术具有一定的工程价值。本文研究的主要内容有以下几方面:(1)阐述了非球面面形的检测技术,对径向剪切干涉的几种典型系统结构、光学干涉理论以及径向剪切波面理论进行了分析。(2)论述了图像增强技术、干涉图空域延拓理论以及傅里叶变换法相位提取理论,分析了相位提取中存在的频域泄漏效应、滤波器、相位解包等问题。(3)基于Zernike多项式的波面拟合理论,分析了三种求解系数方法的原理。选取两种不同复杂度的曲面进行了模拟仿真,分析了拟合精度与拟合阶数、采样点数目之间的关系,结果表明Householder变换法拟合的波面精度高于其他两种方法;针对复杂度不同的波面,只要选择合适的拟合阶数、采样点数目都能达到较高精度。(4)论述了基于迭代算法的波面重构理论并对其进行了推导与改进,选取两种不同PV值的波面进行仿真,分析了波面重构精度与迭代次数、剪切比、波面畸变量之间的关系,从仿真结果可知迭代算法的重构精度可以满足径向径向剪切干涉技术的要求。(5)根据本课题设计的非球面检测系统对实验器材进行了选型,搭建了非球面测量装置,并总结出一种快速调整光路的方法;采用高精度干涉仪对同一非球面元件进行了检测,验证了本课题方案的可行性。
【学位授予单位】:西安工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:O436.1;TP391.41

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赵蒙;;大口径非球面精密加工技术综述[J];科技视界;2014年15期
2 张小兵;;非球面光学元件加工及检测技术综述[J];兵器材料科学与工程;2014年02期
3 师途;杨甬英;张磊;刘东;;非球面光学元件的面形检测技术[J];中国光学;2014年01期
4 李洪儒;冯国英;杜永兆;杨火木;周寿桓;;基于窗口傅里叶变换剪切干涉法波前检测[J];强激光与粒子束;2013年08期
5 张敏;唐锋;王向朝;戴凤钊;;二维快速傅里叶变换干涉图相位提取误差分析[J];中国激光;2013年03期
6 冯婕;白瑜;邢廷文;;Zernike多项式波面拟合精度研究[J];光电技术应用;2011年02期
7 谢苏隆;;Zernike多项式拟合曲面中拟合精度与采样点数目研究[J];应用光学;2010年06期
8 孔梅梅;高志山;陈磊;徐春生;;基于偏振移相的环路径向剪切干涉[J];光学学报;2010年01期
9 葛锦蔓;苏俊宏;;干涉图的预处理技术研究[J];应用光学;2009年06期
10 刘景峰;李艳秋;刘克;;含噪声包裹相位图的加权最小二乘相位展开算法研究[J];光学技术;2008年05期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张金平;夏克—哈特曼波前传感器检测大口径非球面应用研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
2 刘东;通用数字化高精度非球面干涉检测技术与系统研究[D];浙江大学;2010年
3 左芬;同步移相干涉测量的抗振技术研究[D];南京理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王宇飞;激光波面径向剪切干涉技术研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2015年
2 卫韦;激光波面径向剪切干涉图处理技术研究[D];西安工业大学;2014年
3 兰明强;基于波面拟合法面形偏差检测技术研究[D];福建师范大学;2013年
4 丁世涛;径向剪切干涉波前检测技术研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
5 舒礼邦;径向剪切干涉测试技术研究[D];南京理工大学;2012年
6 解来运;基于径向剪切干涉波前检测技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 何贵明;环式径向剪切干涉测量系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 姜卓偲;径向剪切干涉仪光学系统设计与研究[D];南京理工大学;2011年
9 金亚方;径向剪切干涉波面重构算法研究[D];南京理工大学;2011年
10 葛锦蔓;干涉法测量膜厚方法及干涉图处理技术研究[D];西安工业大学;2010年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 袁理;张晓辉;韩冰;谷立山;张鹰;;五棱镜转动时出射光角度的变化[J];中国光学;2015年06期
2 郭媛;吴全;陈小天;毛琦;甄伟;杨震;;基于剪切干涉的单幅干涉条纹相位恢复算法[J];中国激光;2015年12期
3 孙宁;于帅北;赵天骄;;1m口径非球面主镜面型检测结果分析[J];现代工业经济和信息化;2015年23期
4 骆凤;陈文静;苏显渝;;利用Hilbert变换提高傅里叶变换轮廓术的测量范围和精度[J];激光与光电子学进展;2015年11期
5 安其昌;张景旭;杨飞;;基于加速度信号的TMT三镜镜面jitter测量[J];红外与激光工程;2015年10期
6 杨飞;刘国军;安其昌;;平差理论在大口径光学元件轮廓检测中的应用[J];红外与激光工程;2015年10期
7 程凯;郭兵;饶志敏;赵清亮;;超精密车床B轴上的刀具安装误差分析[J];航空精密制造技术;2015年05期
8 邵新星;戴云彤;何小元;王海涛;吴刚;;实时数字图像相关用于土木准静态实验测量[J];光学学报;2015年10期
9 安其昌;张景旭;杨飞;;大口径望远镜jitter检测与评估综述[J];激光与红外;2015年09期
10 陈茜茜;王道档;徐杨波;孔明;郭天太;赵军;朱保华;;亚波长孔径光纤点衍射波前质量分析[J];光学学报;2015年09期
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1 魏海松;基于扫描哈特曼的大口径空间光学系统检测技术[D];中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所);2018年
2 陈小君;近场光强分布对四波横向剪切干涉仪波前复原的影响研究[D];中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所);2018年
3 师途;基于部分零位补偿透镜的非球面通用化检测技术研究[D];浙江大学;2017年
4 胡海翔;空间光学自由曲面应用的关键技术研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2017年
5 熊玲;大口径复杂光学曲面的摆臂式轮廓测量技术研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2017年
6 张磊;光学自由曲面子孔径拼接干涉检测技术[D];浙江大学;2016年
7 袁婷;基于条纹反射法的大口径非球面反射镜面形检测技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2016年
8 张明;非球面光学模具的激光超声复合车削特性与加工质量研究[D];河南理工大学;2016年
9 韩冬松;共光路动态干涉仪的关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2015年
10 张敏;子孔径拼接检测技术的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2015年
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1 师亚萍;径向剪切干涉法非球面面形检测技术研究[D];西安工业大学;2018年
2 刘同焰;浸没流场牵拉液膜厚度的影响因素与控制方法研究[D];浙江大学;2018年
3 王志刚;轮胎模具DLC涂层应用可行性研究[D];山东理工大学;2017年
4 解娴;膜厚的差分相位SPR检测方法研究[D];天津大学;2017年
5 胡亚斌;基于三线式结构光测量的关键技术研究[D];中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所);2016年
6 张婷;大偏转角液晶光栅相位反演研究[D];长江大学;2016年
7 高琳;大偏转角液晶光栅波前测试系统研究[D];长江大学;2016年
8 冀士哲;精密铜管硬质合金拉拔模具金刚石涂层技术研究[D];北京交通大学;2016年
9 白兆锋;激光束束形参数检测技术研究[D];西安工业大学;2015年
10 王宇飞;激光波面径向剪切干涉技术研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2015年
【二级参考文献】
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1 张小兵;尹韶辉;朱科军;陈逢军;余剑武;;非球面透镜模压成型仿真技术[J];光学技术;2013年03期
2 李池娟;孙昌锋;席喆;杨晓庆;;非球面光学零件的应用[J];激光与红外;2013年03期
3 尹韶辉;张乐贤;陈逢军;余剑武;;小口径非球面加工技术及装备综述[J];光学技术;2013年02期
4 王孝坤;;子孔径拼接检测非球面时调整误差的补偿[J];中国光学;2013年01期
5 王孝坤;;利用子孔径拼接法测量大口径凸面反射镜[J];应用光学;2013年01期
6 闫锋涛;范斌;侯溪;伍凡;;基于子孔径拼接的Hindle球检测法[J];强激光与粒子束;2012年11期
7 尹韶辉;朱科军;余剑武;朱勇建;陈逢军;;小口径非球面玻璃透镜模压成形[J];机械工程学报;2012年15期
8 卢文川;张金平;王孝坤;张忠玉;郑立功;张学军;;Shack-Hartmann波前传感器非零位在轴检测离轴非球面反射镜[J];光学技术;2012年04期
9 王孝坤;;激光跟踪仪检验非球面面形的方法[J];光子学报;2012年04期
10 骆永洁;杨甬英;田超;韦涛;卓永模;;非球面部分补偿检测系统的误差分析与处理[J];浙江大学学报(工学版);2012年04期
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1 罗霄;采用平转动应力盘技术加工超大口径非球面的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
2 夏明亮;高精度人眼像差哈特曼探测器的研制[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
3 史广维;基于矢量波像差理论的反射望远系统装调研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
4 郑立功;离轴非球面CCOS加工过程关键技术研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2003年
5 吴新民;光干涉测试中的抗振技术研究[D];南京理工大学;2002年
6 王权陡;计算机控制离轴非球面制造技术研究[D];中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;2001年
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1 冉迎春;基于正弦相位调制的干涉信号处理技术研究[D];重庆师范大学;2012年
2 舒礼邦;径向剪切干涉测试技术研究[D];南京理工大学;2012年
3 解来运;基于径向剪切干涉波前检测技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
4 何贵明;环式径向剪切干涉测量系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
5 姜卓偲;径向剪切干涉仪光学系统设计与研究[D];南京理工大学;2011年
6 金亚方;径向剪切干涉波面重构算法研究[D];南京理工大学;2011年
7 冯胜;波前检测技术的研究[D];电子科技大学;2009年
8 王波;视网膜细胞显微镜波前探测技术研究与应用[D];南京航空航天大学;2009年
9 刘健;横向剪切干涉的特性研究和波面重建[D];大连理工大学;2009年
10 李政国;基于区域生长法的高空间分辨率遥感图像分割与实现[D];广西大学;2008年
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8 刘惠兰,沙定国,郝群,朱秋东;一种高次光学非球面度的计算方法[J];光电工程;2004年06期
9 郝群;宁妍;胡摇;;基于干涉法的非球面测量技术[J];计测技术;2018年01期
10 罗迪;王晗;陈新度;曾耀斌;柴宁;;测量投影仪专用非球面物镜的设计[J];装备制造技术;2018年02期
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1 黄亚;朱日宏;马骏;沈华;荣四海;;光学自由曲面元件的非球面度计算与应用研究[A];第十四届全国光学测试学术讨论会论文(摘要集)[C];2012年
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3 师亚萍;径向剪切干涉法非球面面形检测技术研究[D];西安工业大学;2018年
4 何博文;小口径光学非球面模具磨削精度建模及实验研究[D];湖南大学;2017年
5 钟波;大口径非球面元件子口径抛光去除稳定性研究[D];电子科技大学;2018年
6 江敏;一种高精度非接触式非球面面形检测系统的设计[D];天津大学;2017年
7 罗迪;基于ZEMAX的非球面远心系统优化设计研究[D];广东工业大学;2018年
8 张艳艳;大相对口径离轴非球面补偿检验技术研究[D];国防科学技术大学;2015年
9 薛帅;典型高能激光元件的面形误差测量技术研究[D];国防科学技术大学;2015年
10 李晓;基于铝酸镁尖晶石材料的加工工艺技术研究[D];长春理工大学;2017年
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