發(fā)布時間：2024-02-15 19:09

　　曲率半徑是決定光學元件光學特性的重要參數之一。隨著高精度球面光學元件在計量、光學光刻等領域的廣泛應用,球面光學元件曲率半徑測量精度要求不斷提高。干涉測量技術是目前非接觸曲率半徑測量的主要手段之一,其基本原理是通過干涉方法對被測光學元件頂點及其球心位置進行定位,并利用測長裝置測得這兩位置之間的相對距離,從而測量得到曲率半徑值。本論文以高精度曲率半徑干涉測量技術為研究目的,通過誤差分析、理論仿真、誤差補償以及實驗驗證等方法,在環(huán)境、定焦、測量口徑等方面,對影響高精度曲率半徑干涉檢測的主要誤差源進行深入分析和誤差補償,從而提高曲率半徑干涉檢測精度。論文的工作內容主要包括以下幾個部分。1.綜述了球面曲率半徑檢測技術的國內外研究現狀,分類介紹了接觸式測量和非接觸式測量球面曲率半徑檢測技術的基本原理,并對各種不同的球面曲率半徑檢測技術進行了對比分析。2.詳細介紹了基于激光干涉測量法的曲率半徑測試原理及關鍵技術問題,深入分析了干涉儀中的各個功能模塊,在此基礎上,對影響菲索干涉儀檢測精度的各項誤差進行了分類,明確了本文主要研究的幾種誤差源。3.基于改進后的Edlén公式,分析了測量環(huán)境參數變化對空氣折...

【文章頁數】：118 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 曲率半徑測量研究現狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 接觸式曲率半徑測量
        1.2.2 非接觸式曲率半徑測量
        1.2.3 曲率半徑測量方法總結及發(fā)展趨勢
    1.3 論文的主要研究內容
第2章 曲率半徑干涉測量技術及主要誤差來源
    2.1 概述
    2.2 非接觸式曲率半徑干涉測量光路
    2.3 曲率半徑干涉測量技術
    2.4 影響曲率半徑干涉測量精度的主要誤差來源
        2.4.1 精度的概念
        2.4.2 主要誤差源
    2.5 本章小結
第3章 測量環(huán)境對曲率半徑干涉測量影響
    3.1 概述
    3.2 環(huán)境條件影響的理論基礎
        3.2.1 折射率公式
        3.2.2 熱彈性力學基本方程
    3.3 溫度影響分析及仿真
        3.3.1 干涉測量系統(tǒng)誤差
        3.3.2 被測光學元件自變形
        3.3.3 溫度差引入的曲率半徑理論合成誤差
    3.4 溫度影響對比實驗
    3.5 氣流擾動對比實驗
    3.6 本章小結
第4章 定焦誤差影響分析
    4.1 概述
    4.2 定焦誤差及其影響因素
        4.2.1 移相干涉儀
        4.2.2 非理想球面波前
        4.2.3 調整誤差
        4.2.4 測長系統(tǒng)、環(huán)境及氣流擾動的影響
        4.2.5 定焦誤差合成
    4.3 定焦誤差實驗
        4.3.1 標準鏡頭傾斜與俯仰
        4.3.2 被測光學元件的旋轉
        4.3.3 被測光學元件的徑向平移
        4.3.4 被測光學元件的軸向平移
        4.3.5 綜合調整誤差
    4.4 本章小結
第5章 共焦位置測量口徑影響分析
    5.1 概述
    5.2 不同測量口徑的影響
    5.3 像差補償法
    5.4 測量口徑影響實驗
        5.4.1 凹球面光學樣板
        5.4.2 凸球面光學樣板
        5.4.3 差動共焦曲率半徑測量結果對比
        5.4.4 測量口徑誤差補償
    5.5 本章小結
第6章 實驗與不確定度合成
    6.1 概述
    6.2 曲率半徑干涉測量實驗
    6.3 誤差補償
        6.3.1 輸入參數
        6.3.2 誤差補償
    6.4 測量不確定度分析與合成
        6.4.1 不確定度分析
        6.4.2 不確定度合成
    6.5 本章小結
第7章 總結與展望
    7.1 全文總結
    7.2 主要的創(chuàng)新點
    7.3 研究展望
參考文獻
作者簡介及在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果



本文編號：3900199