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基于SLM的标准波面重建算法研究

张瑾  
【摘要】: 在光学研究领域中,非球面因其能够缩小光学系统外型尺寸,减轻仪器重量,提高光学性能,改善成像质量,因而被广泛应用于现代光学系统中。但是,现阶段造成非球面技术在应用上无法取得更大进展的制约因素却是来自其检测方法的限制——很难实现简单、高效、准确的面形检测。特别地,针对不同非球面面形的检测,其对应标准波面的获取更是一个盲点。 论文对基于SLM的标准波面重建技术进行了研究。根据全息图不同编码方法和SLM的自身特点选取计算全息干涉图编码方式,将编码得到的全息图加载到具有实时显示功能的SLM上实现了标准波面再现,对SLM引起的再现波面质量下降,提出了栅格信息错位叠加法并进行了模拟,结果表明波面质量有所改善。全文共分五个部分,具体内容如下。 论文第一部分将现有非球面检测技术的发展现状做了一定介绍,特别对非球面检测过程中标准波面的获取现状做了充分阐述;论文第二部分将课题选用的计算全息干涉技术及计算全息基本原理做了深入阐述,重点对计算全息图的不同编码方法做了详细研究,并利用不同编码方式实现了标准波面的全息记录;论文第三部分将加载标准波面全息图的记录介质——空间光调制器(SLM)的光学调制性质、成像特性及在光学领域中的一些成熟应用进行了深入研究,并依据SLM的自身特点选取计算全息干涉图编码方式实现对标准波面的编码;论文第四部分在基于上述研究基础上搭建了光学实验平台,完成了基于SLM的标准波面再现研究工作;论文第五部分针对实验中,SLM作为全息记录介质引起再现波面质量下降提出了错位叠加修订方案,并将这一过程进行了模拟,结果表明基于错位叠加方法的重建波面RMS值降低了近4.45倍。 论文以非球面检测技术为背景,计算全息干涉技术为依托,对非球面检测过程中基准波面的重建技术做了详尽的分析与研究,为非球面高精度检测过程中标准波面的获取提供了可靠的理论基础和实验依据。


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