基于波前傳感方法的大口徑透鏡檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、大口徑透鏡廣泛應(yīng)用于高能激光器、慣性約束核聚變等大型光學(xué)系統(tǒng)中，其焦距及疵病的檢測(cè)一直是光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域的一個(gè)難點(diǎn)，已經(jīng)成為制約其應(yīng)用的重要因素。
　　本文采用波前傳感技術(shù)對(duì)大口徑透鏡的焦距進(jìn)行了測(cè)量，并對(duì)透鏡的疵病檢測(cè)進(jìn)行了一些探索和研究。提出了基于發(fā)散光及不等周期光柵的長(zhǎng)焦距檢測(cè)方法，有效實(shí)現(xiàn)了大口徑透鏡焦距值的高精度測(cè)量;提出了基于夏克-哈特曼傳感器的波前檢測(cè)方法，有效檢測(cè)了大口徑長(zhǎng)焦距透鏡中疵病所產(chǎn)生的渦旋相位。
　　在

2、焦距檢測(cè)方面，本文對(duì)基于平行光及等周期光柵的焦距測(cè)量方法進(jìn)行了數(shù)值分析，找出了影響測(cè)量精度的關(guān)鍵因素，而后提出了基于發(fā)散光及不等周期光柵的長(zhǎng)焦距檢測(cè)方法(LFMM)，該方法采用發(fā)散光替代了傳統(tǒng)的平行光，有效地避免了掃描和子口徑拼接所帶來(lái)的誤差，實(shí)現(xiàn)了大口徑長(zhǎng)焦距透鏡的全口徑測(cè)量;同時(shí)采用不等周期光柵替代傳統(tǒng)的等周期光柵，提高了大口徑透鏡的焦距檢測(cè)精度。數(shù)值分析表明該方法可以從原理上提高大口徑透鏡的焦距檢測(cè)精度。我們研制開發(fā)了完整的測(cè)量系

3、統(tǒng)，該系統(tǒng)的焦距測(cè)量精度優(yōu)于0.16％，重復(fù)性、穩(wěn)定性、復(fù)現(xiàn)性均優(yōu)于0.01％，表明該方法滿足了大口徑長(zhǎng)焦距透鏡焦距的全口徑、高精度測(cè)量。
　　在疵病檢測(cè)方面，本文根據(jù)劃痕、氣溝等疵病的非連續(xù)相位特性，提出使用波前傳感器對(duì)非連續(xù)相位邊緣的渦旋相位進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而可實(shí)現(xiàn)對(duì)疵病的位置及深度的判斷。本文提出了基于相位組合-相關(guān)匹配的渦旋相位位置檢測(cè)法(PSC-CMM)和基于相位傾斜匹配的渦旋相位拓?fù)渲禉z測(cè)法(SVMM)，并對(duì)這兩種方法進(jìn)行