大口径光学元件功率谱密度的拼接干涉检测

论文摘要

为实现大口径光学元件波前功率谱密度（PSD）的高精度、低成本检测,提出了一种将干涉与拼接技术结合的检测方法。推导了波前PSD的计算方法,提出了基于相关匹配的子孔径拼接算法,分析了拼接干涉检测的误差来源。对拼接检测算法进行了仿真验证,结果表明,拼接检测的波前畸变峰谷值(dpv)与PSD的均方根值(PRMS)的相对偏差分别为1.2%和0.1%。采用口径为620 mm×450 mm光学元件开展了5次拼接检测实验,比较了拼接检测与全口径直接检测结果,两者分布一致,dpv偏差不大于0.012λ（λ=632.8 nm）,PRMS偏差不大于0.03 nm,表明该算法稳定可靠,可实现大口径光学元件波前PSD的拼接检测。

论文目录

• 1 引 言
• 2 PSD的检测技术
•   2.1 二维波前PSD计算方法
•     1) 对波前数据的填充。
•     2) 对波前数据矩阵进行扩展。
•     3) 选取误差函数窗进行带通滤波并计算均方根值[10]。
•   2.2 一维PSD计算方法
• 3 子孔径的拼接
•   3.1 子孔径定位
•     1) 识别光学元件波前数据边界, 提取有效数据, 剔除无效点。
•     2) 波前数据插值与二值化。
•     3) 重叠区粗定位。
•     4) 相关运算精确定位子孔径。
•   3.2 拼接误差校正
• 4 仿真验证
• 5 实验与误差分析
•   5.1 实验验证
•   5.2 误差分析
•     1) 随机噪声。
•     2) 干涉仪系统噪声。
•     3) 子孔径定位误差。
•     4) 干涉仪标准镜面形引入的误差。
• 6 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘昂,何宇航,李强,高波,石琦凯,柴立群,许乔

关键词: 测量,子孔径拼接,相关匹配,功率谱密度,波前测量

来源: 中国激光 2019年02期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 仪器仪表工业

单位: 中国工程物理研究院激光聚变研究中心

基金: 国家自然科学基金(61505186),国家科技重大专项基金(2013ZX04006011-102),中国工程物理研究院超精密加工技术重点实验室开放基金(KF14007)

分类号: TH74

页码: 139-147

总页数: 9

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