用偏振移相共路剪切干涉仪测量光学非球面

现代光学系统中大量使用了非球面元件,光学非球面表面面形精度要求高,一般不低于λ/4(λ=0.6832μm),使得加工与检测难度极高。本文介绍了一种用于测量光学非球面透镜的偏振移相剪切干涉方法和数据处理方法,该系统具有测量精度高、调整方便、测量速度快、操作简单、对外界干扰不敏感等特点。     

非球面透镜成像研究及计算机模拟

从费马原理和折射定律出发,讲座了非球面透镜成像问题,用计算机实际模拟了2种非球面凸透镜的成像光路图,并与球面凸透镜成像结果进行了比较。     

非球面透镜成像研究及计算机设计

从费马原理和折射定律出发,讨论了非球面透镜成像问题,用计算机实际模拟了两种非球面凸透镜的成像光路图,并与球面凸透镜成像结果进行了比较.     

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.     

小口径非球面碳化钨模具的磁场辅助抛光工艺

小口径非球面光学透镜具有优良的光学性能和广阔的应用前景，但其常用的碳化钨模具由于高硬度的材料特性，加工和抛光难度较大.为获得高质量、高精度的小口径非球面透镜，利用磁场辅助的抛光方式对其碳化钨模具进行加工：首先，通过一系列单因素试验选出合适的金刚石微粉粒度和抛光液成分配比，再采用正交试验探究多种工艺参数对抛光效果的影响规律，确定最佳工艺参数组合.结果表明，使用该组工艺参数抛光可以使检测点的粗糙度由10.3 nm降至3.2 nm,刀纹痕迹明显变浅甚至消失.因此，磁场辅助的抛光方式能够有效改善模具表面的波纹度和粗糙度，对于小口径非球面光学元件的加工具有一定的参考意义.     

高精密光学元件磨床的加工与检测系统的开发

高精密平面磨床是加工光学非球面元件的一种重要途径.出于通用性和效率的考虑,开发一套面向光学非球面元件的高精密平面磨床的加工与检测系统,以此来实现光学非球面元件的精密加工.以自行开发研制的四轴数控高精密平面磨床为研究基础,采用模块化设计,选用Delphi 7为开发语言,运用Delphi 7和Matlab混合编程技术,搭建了加工与测量系统,实现了光学非球面元件的磨削加工、面形测量、磨削补偿以及环境检测等.实验结果表明,该系统可以满足光学元件的精密加工及检测,并具有较高的工作效率.     

高精度非球面制造系统控制软件的设计

根据高精度非球面制造及测量的需求,设计并实现了高精度非球面制造及测量系统的控制软件．系统基于工控PC机和Windows98操作系统,并选用Delphi6．0和Visual Fortran作为开发工具．系统采用在线误差补偿加工技术,选择平面砂轮和圆弧砂轮两种加工方式．可达到加工高精度光学非球面镜的要求．     

Φ600 R-C光学系统的研制

此轻量化R C光学系统焦距6 000 mm,相对口径1/10.其主镜通光口径600 mm,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0.02 mm,面形误差值0.12λ(λ=0.632 8μm).主镜补偿检验弥散圆直径0.02 mm,主次镜组合光学系统的弥散圆0.02 mm,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.     

非球面栅网后加速系统的优化设计

用球面栅后加速透镜增加示波管的偏转灵敏度是一种常用的技术,但实际应用中不使用图形校正器则很难得到小的偏转非线性与光栅畸变。本文给出了非球面栅网后加速透镜的一种设计方法。仅采用后加速透镜本身就能得到最小的偏转非线性与光栅畸变。最小偏转象差的实现是使用了曲率处处改变的栅网。编制了快速的、优化设计的计算机辅助设计程序(CS—PDAⅡ)。对某些型号示波管的非球面栅网后加速透镜进行了设计与试验。实验结果与计算结果良好一致。     

基于龙格库塔法解析双液体变焦透镜的初始特性

双液体变焦透镜受电润湿效应驱动,其焦距的变化完全取决于两种液体之间接触面的变化.通过Yang方程推导得到描述接触面的微分方程并以此分析双液体变焦透镜内导电液体、绝缘液体、容器内壁三者间的物理化学性质对初始接触面形貌及初始特性的影响.利用Matlab结合龙格库塔法以数值解描述双液体变焦透镜的接触面特性,并且结合具体试剂的物理性质在ZEMAX中模拟单透镜成像.最后在实验中对比验证得到,存在密度差的双液体变焦透镜接触面的面型为非球面,且经过接触面形貌调制的双液体变焦透镜拥有更好的边缘成像质量,使得双液体变焦透镜在小型化成像系统中有着巨大的应用前景.