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.     

基于衍射准直的长程面形仪

长程面形仪是一种高精度、非接触的大型非球面光学检测仪器,作为同步辐射光束线工程的关键检测仪器,主要用于X射线波段大尺度、非球面反射镜面形检测及长镜精密压弯机构标定和性能测试.该仪器研制主要是为国家重大科学工程--上海光源工程光束线建设服务,该项目在解决了一系列关键技术难题的基础上,在国际上率先成功研制了1台基于衍射准直的长程面形仪.     

影响非球面面形精度的因素分析

根据国内外非球面零件加工难的现状,其根本原因在于多数非球面光学零件很难找到可作为加工依据的准确轨迹,同时也很难找到使轨迹在加工过程中精确转移的方法。而且在加工中,保证面形精度也是最难的问题。本论文主要就非球面面形精度进行探讨。根据等距线公式建立了数学模型,得出保证加工精度时对截取参数选择的方法。     

测量大波差非球面系统的一种新方法

将朗奇检验的物理原理与同步位相探测技术结合，求出对应于大量值波差或非球面波差函数的一阶导数εＷ／εｘ，εＷ／εｙ，利用Ｚｅｒｎｉｋｅ多项式进行拟合，拟合系数分别为Ｂ（ｋｋ），Ｃ（ｋ），再对波差函数用Ｚｅｒｎｉｋｅ多项式拟合，拟合系数为Ａ（ｋ），求出Ａ（ｋ）与Ｂ（ｋ），Ｃ（ｋ）之间的关系式，从而得到拟合系数Ａ（ｋ），获得波差的三维分布图，文中还对其拟合精度进行了分析讨论。     

非球面近视眼镜片的优化设计

利用人眼睛的光学系统模型,阐述了非球面镜片的数学方程,并根据像差理论,基于PC片(聚碳酸酯)材料设计了一款折射率为1.59的屈光度为-4.00 D的双非球面近视眼镜片.镜片的中心厚度为1.3 mm,在直径为65 mm的边缘处厚度仅为2.3 mm,试验结果表明,该镜片完全能满足成像要求.     

共路移相剪切干涉测量仪的研制

介绍一种用于非球面面形测量的剪切干涉仪．仪器采用新型剪切发生器,可实现完全共光路和分步相移干涉,其结构简单,有较好的抗干扰性、稳定性和可靠性．实验结果表明,仪器重复性达到λ／５０．     

基于机器人技术控制大口径光学表面中频误差的方法

在分析中频误差形成原因的基础上,按照人工均匀修抛的工艺,提出了基于机器人技术控制大口径光学表面中频误差的方法,建立了机器人抛光的数学模型,研制了机器人加工工具。利用机器人对大口径光学表面进行了抛光实验,实验结果表明功率谱密度(power spectral density,PSD)明显减小,在0.2 mm-1处的值由24.15 nm2·mm降到2.61 nm2·mm,说明机器人抛光方法行之有效。     

基于最小材料去除量的比较球面计算与仿真

基于非球面最接近球面的计算方法分析,构建成型设备与工件间坐标变换矩阵,借鉴并优化材料去除量最小原则,计算最接近球面与理论非球面间的偏离量,建立数学模型.针对典型的圆形口径和矩形口径同轴、离轴非球面元件的比较球面求解进行仿真.结果表明,所建立的数值求解模型可有效计算同轴、离轴非球面元件的比较球面使材料去除量最小,对加工实践起到指导作用.     

非球面光学元件高速加工系统的设计与实现

针对光学非球面元件对微进给机构的高频响应特性的要求,设计了上下位机、多处理器结构的数控系统.系统使用运动控制卡实现伺服电机及直线电机的实时控制.采用多层次、模块化的思想,在Windows 2000平台下开发了高速数控活塞加工机床数控软件系统,很好地满足了非球面车削加工的要求,带有补偿加工功能,通过控制车刀的进給速度较好地保证了加工后的面形精度.同时具有功能强大、界面友好、使用方便和柔性好等特点.     

Ф600 R—C光学系统的研制

此轻量化R—C光学系统焦距6000mm，相对口径1／10．其主镜通光口径600mm，相对口径1／1．2，主镜轻量化达53％．在传统制作的基础上，提出并研究了新的检测方法和新的工艺，主镜采用会聚光和平行光奥夫纳补偿器检验，次镜采用了反射自准检验和Hindle球检验．对轻量化主镜采取多点支撑方式．次镜加工精度：Hindle球检验弥散圆直径0．02mm，面形误差值0．12λ（λ=0．6328μm）．主镜补偿检验弥散圆直径0．02mm，主次镜组合光学系统的弥散圆0．02mm，WYKO干涉仪检测波前误差值1．2λ，均方根为0．18λ，完全达到了使用要求．