非球面及非球面测量技术

为了对非球面进行行之有效的测量,从非球面的面形描述和光学特点出发,对非球面各种测量方法进行了优缺点的对比和研究,同时对目前非球面检测技术面临的问题进行了阐述,并给出了对深度非球面测量可用的方法和应当解决的问题。     

基于计算全息的零位补偿干涉检测

光学面形的检测精度直接影响成像系统的性能,对基于计算全息的补偿干涉检测技术进行了研究,针对共轴计算全息的衍射波面在成像中心区域发生重叠,形成测试盲区这一问题,采用离轴计算设计方案对非球面的面形进行测量,检测方案采用分光路干涉结构,用离轴计算全息和会聚透镜组构成联合补偿器对波面进行零位补偿并分离衍射级次,完成非球面面形的干涉检测.结果表明,该方案能够消除测试盲区,同时测得全口径面形数据,并保持了良好的精度.     

一种基于部分补偿与稀疏阵列的深度非球面测量新方法

为了克服传统非球面补偿法测量对象的单一性,并提高非球面的动态测量范围,提出一种部分补偿与稀疏阵列CCD结合测量深度非球面的新方法.该方法首先采用多针孔阵列将CCD的感光面转换成稀疏阵列,通过降低干涉条纹的条纹密度来提高干涉仪的可测空间频率;根据被测非球面所需补偿的动态范围设计计算全息元件,部分补偿非球面性后,通过干涉测量获得深度非球面的表面信息.分析表明,采用该方法的干涉仪相对于传统干涉仪测量范围能扩大到10倍,实验表明稀疏阵列和部分补偿方法结合后能够实现精确的深度非球面测量.     

波像差法构建非球面干涉检测的误差分离模型

非球面元件光学干涉检测中,获得客观、准确的面形信息是实现元件快速、确定性制造的关键因素之一。为了实现大口径光学离轴非球面反射镜的高精度检测,对其干涉检测结果中的误差信息表现形式进行了分析研究,提出了一种基于将离轴非球面反射镜检测工装视为具有5维自由度空间刚体设想的误差分离矩阵,并从波像差理论出发,寻求出调整误差作用分量的分立表现形式及影响参数,建立了计算机辅助检测大口径光学离轴非球面反射镜的基本模型。仿真分析结果证实了这种方法的可行性。     

信号传感器非线性补偿的研究

本文简述了信号传感器用于微机检测系统时的非线性问题及其补偿方法,提出了分段高次曲线拟合的计算机算法,并从理论上进行了探讨。经科研应用证明,该方法用于微机实时检测系统中,计算速度快,信号测量精度高。     

六轴混联数控机床的闭环控制及误差补偿

为实现开放式数控机床数控系统控制器可移植性和可扩展性要求,提出一种可应用于交流伺服电机的基于虚实映射的闭环控制结构模型,探讨了针对交流伺服电机的混联数控机床闭环结构的控制器改进方法;为提高机床的运动精度,通过激光干涉仪测量了坐标轴正反向定位精度。根据测量结果求出误差值,输入数控系统闭环结构中实现机床的误差补偿。实验结果表明,该方法将机床伺服轴定位误差由27.472μm降低为3.746μm,达到了提高机床精度的目的。     

在线检测系统中对预行程误差预测和补偿的应用分析

预测和补偿预行程误差,能在很大程度上提高在线检测系统中测量的精确度,基于这一原理,提出基于BP与正则化RBF神经网络的一种新的检测误差预测的方法,同时基于BP和正则化RBF神经网络,建立了一个能够在线检测系统并且预行程误差的模型,利用相关的实验数据,将已经训练好的网络运用到实际中,对加工零件的误差进行预测与补偿.     

高阶色散对高斯脉冲在超常介质中传输的影响及色散的补偿

文中对超常介质和一些常规介质中色散系数进行了对比研究,发现超常介质中的各阶色散系数大于常规介质的色散系数大约3个数量级,也即在信号的传输过程中不再能忽略高阶色散的影响.基于非线性薛定谔方程,研究了高斯脉冲在超常介质中传输及各阶色散对脉冲形状的影响.发现在常规超常介质中三阶色散所致脉冲分裂是一个非常严重的问题.通过调整超常介质的结构参数,找到了既可使二阶色散得以补偿、又可使得高斯脉冲传输120 km而不出现分裂的真正可用于通信的情形.     

利用部分补偿透镜进行非球面面形测量

提出用部分补偿透镜进行非球面检验的方法.对部分补偿透镜的设计方法和要求进行了研究,针对3种不同参数的非球面设计了部分补偿透镜,结构比零补偿器更简单.分析了各种部分补偿透镜的非球面度补偿范围,证明用简单且易于制造的部分补偿透镜补偿不同相对孔径和非球面度的非球面.测量精度可达到λ/10.