長(zhǎng)焦距測(cè)量系統(tǒng)的像差誤差校正方法研究.pdf

1、在基于泰伯效應(yīng)和莫爾條紋的長(zhǎng)焦距測(cè)量系統(tǒng)中，使用發(fā)散光和不等周期光柵代替平行光和等周期光柵可以有效解決平行光準(zhǔn)直性難以滿足的問(wèn)題，同時(shí)提高了系統(tǒng)的測(cè)量精度。然而在利用測(cè)量數(shù)據(jù)計(jì)算被測(cè)透鏡焦距值的過(guò)程中使用的是近軸的高斯成像公式，未考慮由被測(cè)透鏡像差引入的誤差。使用發(fā)散光束作為系統(tǒng)的測(cè)量光束后該誤差會(huì)明顯增大，成為影響測(cè)量精度的重要因素。
　　本文首先對(duì)系統(tǒng)的成像光路進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果說(shuō)明當(dāng)光源放置于被測(cè)透鏡前4200mm處時(shí)，由

2、被測(cè)透鏡像差引入的誤差會(huì)分別對(duì)名義焦距值為13500mm透鏡和名義焦距值為31251mm透鏡的測(cè)量焦距值造成5mm和40mm的偏差。該誤差對(duì)測(cè)量精度造成的影響已不容忽視，必須對(duì)其進(jìn)行校正。然后我們通過(guò)分步數(shù)值計(jì)算得到了誤差校正值，并與ZEMAX的仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，兩組數(shù)據(jù)的高度一致說(shuō)明我們的計(jì)算方法是準(zhǔn)確可靠的。將該誤差校正值帶入被測(cè)透鏡焦距值的計(jì)算公式，即可得到被測(cè)透鏡校正后的焦距值。利用Visual C++對(duì)原有的系統(tǒng)測(cè)量軟件進(jìn)行

3、改進(jìn)，使得我們?cè)趯?shí)際測(cè)量中可以直接得到被測(cè)透鏡校正后的焦距值。最后我們對(duì)名義焦距值為13500mm透鏡和名義焦距值31251mm透鏡的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了校正，與名義值相比，校正后的測(cè)量精度分別優(yōu)于0.008％和0.028％。同時(shí)我們利用長(zhǎng)焦距測(cè)量法和干涉儀測(cè)量法分別對(duì)十塊透鏡進(jìn)行了測(cè)量，將長(zhǎng)焦距測(cè)量法校正后的測(cè)量精度與干涉儀法的測(cè)量精度進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果說(shuō)明兩者的相對(duì)精度優(yōu)于0.06％。以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)充分說(shuō)明我們提出的校正方法有效提高了系統(tǒng)的測(cè)量