计算机生成全息图在非球面检测中的应用

本文论述了在泰曼—格林干涉仪上用计算机生成全息图检测非球面面形的原理和方法,讨论了线型全息图的数学模型。利用全息图对一凹抛物面镜进行了检测,并给出了检测精度。     

光机系统胶接结构固化时间对面形精度的分析

在光机系统胶接结构中,为研究胶接剂固化收缩对镜片的影响,对胶接剂采用粘弹性模型进行了仿真计算,通过本构方程得到理论解,并采用当量温差法利用有限元分析软件ANSYS模拟收缩,分析了固化时间对镜片面形误差的影响.通过和线弹性模型对比,分析了粘弹性模型的优势.通过改变固化时间,分析了不同固化时间对镜片的不同影响.结果表明,仿...     

基于标记点的子孔径全局优化拼接检测法

为实现小口径干涉仪完成较大口径光学平面镜片的测试,得到镜片的完整面形信息,提出了基于标记点的平面Givens变换,实现了子孔径的精确定位.采用Zemike多项式拟合对每个子孔径数据进行了消倾斜量的处理.建立了全局优化拼接数学模型.利用该模型进行了九孔径拼接计算机仿真实验,利用该方法得到的PV值和RMS值的相对误差均在10-6左右.对直径为150 mm的镜片进行九孔径拼接检测实验,对比全口径干涉检测结果,PV值和RMS值的相对误差为0.36%和2.27%.仿真和实验结果证明:该方法稳定可靠,降低了传统的子孔径拼接干涉检测方法中对导轨的高精度要求.     

KDP晶体光学均匀性检测实验研究

本文阐述了正交偏振干涉测量技术的基本原理和实验方法.Fizeau干涉仪的输出激光束经过线偏振镜后变为线偏振光,调整偏振方向让光束的偏振态分别平行于KDP晶体的o轴和e轴,得到两幅干涉图.通过这两幅干涉图的差值得到晶体的折射率分布不均匀性.该检测技术借助可改变输出激光偏振态的大口径干涉仪精确地测量晶体在切割方向上.光折射率和e光折射率的偏差.本文所采取的方法是在大口径干涉仪的小端口放入可改变偏振方向的线偏光镜.本文通过对一批330mm×330mm的大口径KDP晶体的折射率均匀性测量验证了该方法.     

非球面非零位横向剪切干涉检测与波前重建

本文分析了非球面非零位检测中3种典型的非球面度及其变化率、调整误差、回程误差以及干涉仪系统误差,提出了非球面度变化率是影响检测误差的主要因素,并给出了非球面非零位检测面形加工误差的确定方法.对基于Zernike多项式拟合的最小二乘法和系数转换法进行了对比研究,分析了剪切量和多项式拟合阶数对波前重建精度的影响,并给出了数值模拟结果.为了验证以上方法的可行性及检测精度,针对一单点金刚石车削的抛物面反射镜,利用顶点球作为测试波前进行非零位横向剪切干涉检测,并用最小二乘法进行波前重建.实验结果表明,在非球面度变化率最大的反射镜边缘处面形误差最大,达到0.203μm,研究结果为横向剪切干涉仪用于非球面加工过程中在位检测提供了技术支撑.     

基于慢光技术的 M-Z干涉仪光频率检测技术

利用一维光子晶体波导慢光和正交信号处理技术,提出了一种具有高灵敏度和宽测量范围的慢光马赫-曾德干涉仪光频率检测系统。理论分析表明,正交信号处理技术可以消除M-Z干涉仪测量灵敏度与测量范围间的矛盾。然后,通过有限时域差分法对一维光子晶体波导结构进行分析和优化,在750GHz光频率范围内,获得了群折射率为10.7的慢光,使M-Z干涉仪的光频率测量灵敏度提高了10倍。最后,利用4×4耦合器搭建了实验系统,将测量范围提高到原干涉仪的6倍。     

瑞奇-康芒法中的一种数据处理方法

通过在光瞳面上取点的方法,找出被检平面镜面形误差与检验系统波像差之间的相互关系,即影响函数。利用最小二乘法求解一组过定线性方程组,求得被检平面镜的面形误差,拟合出被检平面面形。将其与干涉仪直接测得的面形相比较,发现两种方法得到的结果很接近。     

泰曼-电视-微机系统非球面面形测试

本文用He-Ne激光器作光源,把电视摄相机(或CCD摄相机)和微机与泰曼-格林干涉仪结合,组成泰曼-电视-微机系统。利用法线象差补偿法检测非球面面形的原理,根据三个干涉图法,对非球面面形自动扫描、分析,并在计算机的监视器上绘制出被检非球面面形的二维等高线图和三维面形。为了扩大测试范围,设计了万能补偿器,可检测一定范围的抛物面,补偿精度可达0.01λ,也可检测椭圆面和双曲面。     

Tikhonov正则化在Zernike多项式拟合中的应用

Zernike多项式系数的求解问题是一个典型的离散不适定问题,最小二乘法,格拉姆-斯密特正交化法和Householder变换法均无法求得稳定的数值解.本文对导致该问题解的不稳定性的原因进行了分析,并采用Tikhonov正则化法对Zernike多项式系数进行求解,利用L曲线准则确定了正则参数.数值仿真结果表明,Tikhonov正则化法有效的保证了解的稳定性,利用该方法得到的拟合面形很好的反映了面形的真实情况.     

高精度6inch F/5.4球面标准具结构研究与设计

193 nm光刻投影物镜光学元件面形精度为纳米级,因此要求检测精度为纳米到亚纳米级.在高精度的光学元件面形检测中,为了保证检测的精度,干涉仪标准球面镜的精度要优于λ/40.根据检测要求,设计了一种新的标准镜装卡结构.采用有限元方法分析了参考面在重力作用下的面形变化情况,其最大面变形变化峰谷(PV)值仅为4.88 nm,...