基于激光干涉技術(shù)的透鏡厚度精密檢測(cè)方法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,光學(xué)系統(tǒng)在國(guó)防、航天、民用等各行各業(yè)應(yīng)用越來(lái)越廣泛。透鏡中心厚度作為光學(xué)系統(tǒng)的一個(gè)重要參數(shù)，目前在國(guó)內(nèi)其檢測(cè)還停留在傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量方法上，接觸式測(cè)量因其效率低、精度差、易刮傷待測(cè)物件等缺點(diǎn)，無(wú)法滿(mǎn)足對(duì)透鏡中心厚度測(cè)量要求，這嚴(yán)重的制約了我國(guó)光學(xué)行業(yè)的發(fā)展。近年來(lái)，光纖低相干干涉技術(shù)的快速發(fā)展，為透鏡中心厚度檢測(cè)提供了良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
　　本文基于光纖低相干干涉技術(shù)的測(cè)厚原理，提出了一種非接觸式透鏡中心

2、厚度檢測(cè)系統(tǒng)，分析了影響檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)精度的主要因素，并分別從光路、電路設(shè)計(jì)及信號(hào)處理等方面，提出了提高檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)精度的方法。論文的具體工作如下：
　　在光路設(shè)計(jì)上，考慮到待測(cè)透鏡一般具有極低的反射率，而平面反射鏡具有很強(qiáng)的反射率。針對(duì)二者因反射光強(qiáng)度相差太大而導(dǎo)致干涉信號(hào)不明顯的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了具有樣品臂與參考臂入射光比例不同的邁克爾遜型干涉儀，以提高干涉信號(hào)的強(qiáng)度。另外，為了降低系統(tǒng)噪聲對(duì)干涉信號(hào)的影響，設(shè)計(jì)了帶通濾波器，以有效地

3、抑制系統(tǒng)噪聲。為了確保該測(cè)厚儀能夠快速地進(jìn)行檢測(cè)，提高系統(tǒng)的效率，在待測(cè)鏡片的載物臺(tái)附近加入了一圖像傳感器(CCD),用于觀測(cè)待測(cè)透鏡前后表面的反射光是否完全進(jìn)入樣品臂，以便于進(jìn)行透鏡位置調(diào)整，以滿(mǎn)足檢測(cè)狀態(tài)的干涉條件。
　　在檢測(cè)方法和軟件設(shè)計(jì)上，為了提高測(cè)量效率和檢測(cè)精度，提出了一種采用移動(dòng)反射鏡正、反測(cè)量的方式，通過(guò)多次測(cè)量求平均值的方法減少測(cè)量誤差，從而提高測(cè)量的重復(fù)性精度。在信號(hào)處理方法上，將K-means聚類(lèi)算法應(yīng)用于