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利用泰伯—莫尔法的透镜长焦距测量

赵康  
【摘要】:在激光核聚变驱动器、天文光学系统、空中遥感相机等领域都广泛使用长焦距光学透镜。长焦距测量直接影响着光学仪器的使用和军用光学仪器性能的发挥。目前,透镜长焦距的有效测量还存在一些难题。在长焦距测量诸多方法中,利用泰伯—莫尔原理进行焦距测量是一个重要的研究方法,具有重要的应用价值。本文根据泰伯—莫尔法原理,利用拍频莫尔条纹的间距和莫尔条纹数进行透镜长焦距的测量,开展了相关的实验研究,对莫尔条纹的数字化处理进行分析讨论,取得的研究成果如下: 1.对国内外近年来光学系统焦距测量的常用方法进行了阐述和归类,指出了各类方法的适用范围和局限性,总结出长焦距系统焦距测量的特殊要求; 2.阐述了泰伯—莫尔法测量长焦距系统焦距的基本原理,分析利用泰伯—莫尔法测量长焦距方法的可行性,进行了光学实验验证。针对实际焦距测量,对产生泰伯—莫尔法的光栅对的相对位置、光栅节距的精确选择进行了详细的讨论,并着重研究了整数倍泰伯距离和分数倍泰伯距离上莫尔条纹图像的差异以及差异对实验测量的影响。 3.利用基于平行莫尔条纹间距的测量长焦距原理,通过条纹图样的数字化处理提取条纹中心线来实现高准确度的条纹间距测量,提高了透镜的长焦距测量精度,并有效解决了以往的测量方法对测量设施要求十分精密等问题。 4.应用平行云纹条纹数计数方法,能够通过横移CCD镜头来摄取边缘上的条纹,一定程度上提高了条纹计数的精确性。


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