利用相位差异法检测镜面面形

为了验证相位差异波前检测器演示系统利用自带光源独立完成波前检测任务的能力,搭建了基于相位差异法检测镜面面形的实验平台。测试时在焦面和离焦面上同时采集短曝光图像,在已知离焦量的前提下解算出波前相位分布并恢复出目标,从而实现对大镜面像差的估计。为了进一步验证相位差异测量方法的准确性,对相位差异法与高精度的ZYGO干涉仪得到的测量结果进行了比较分析。实验结果表明:两种方法获得的面形误差分布及误差的峰谷值(PV)和均方根值(RMS)一致性很好,而波前RMS的测量精度达到了2.83/1 000λ。得到的结果表明提出的相位差异法能有效地检测出镜面的像差,且准确性很好。     

车削误差在位视觉检测技术

为了实现智能测量与加工一体化,以及无人工干预下的自动测量.采用三维扫描仪,通过视觉采集,点云处理,实体建模,数据处理进行误差检测,并与测微计测量结果进行对比,证明在位视觉检测技术的测量精度能够满足生产要求,具有广阔的应用前景.     

刀具磨损便携式视觉在位检测技术研究

简要分析了目前常用刀具的磨损测量方法,提出一种便携式在位测量方法。该方法将小型光学镜组直接夹持在手机上,与手机摄像头一起组成便携式视觉检测系统,对安装在机床上的刀具磨损区域进行拍摄取样,然后将图像传输到电脑中,经图像处理后可获得刀具后刀面磨损量。试验表明,该测量方法操作简单,测量精度符合工程要求;可实现刀具磨损的在位检测,为刀具磨损的过程监测提供新途径。     

复合材料薄壁圆筒件在位检测技术研究

为了研究复合材料薄壁圆筒件在位检测技术,利用三维扫描设备,采集正在进行车削加工的薄壁圆筒件的点云数据,与构建的实体模型进行比较,并对数据进行了分析。重点介绍了切削速度、进给速度及切削深度对加工件几何尺寸误差的影响。     

相位检测法定镜自适应校正技术

为保持傅里叶变换光谱仪在动镜运动和外界震动等恶劣条件下动镜和定镜间的准直性,采用了相位检测法检测准直性误差的定镜自适应校正技术。介绍了相位检测法的基本原理和实现自适应校正的途径以及自适应校正系统的基本结构。采用高速压电倾斜镜作为驱动补偿元件,分析了相位检测精度对校正精度的影响。实验结果表明,采用自适应校正后系统干涉效率明显提高。     

微结构密集阵列精密加工与在位检测技术的研究

针对微结构密集阵列精密加工与在位检测技术进行了研究。研究内容主要包括微结构密集阵列精密加工与在位检测流程、微结构密集阵列精密加工工艺及改进,探讨了Y轴调节平台的调节方法,分析了原有调节方法的不足,并提出了相应的优化方法,即自动磁吸模芯、自动调节模芯水平斜度功能的平台。为了提升模芯水平斜度调节精度对模芯平面度进行检测,对不符合要求的需要通过精密磨削加工进行提升。重点介绍了对刀过程中宏动、微动调节不合适出现的各种对刀不当的问题,并提出了更加简便快捷的对刀工艺。     

计算成像技术在光学检测领域的研究进展

成像系统在利用传感器记录图像信息时,只记录了强度信息而丢失了重要的相位信息。 传统的干涉相位恢复技术由于 需要满足严格的干涉条件,在使用过程中受到一定限制。 随着计算成像技术的蓬勃发展,以强度传输方程和相干衍射成像以及 在此基础上发展起来的相干调制成像、叠层扫描相干衍射成像为代表的非干涉相位恢复技术受到广泛关注,并被运用于光学检 测领域。 这类技术无需参考光,系统结构简单,可通过衍射强度图直接获得相位信息,在检测领域有巨大的应用潜力。 基于此, 介绍了几种典型的计算成像技术的研究现状与最新进展,同时讨论分析了各类方法的主要技术特点。     

基于CCD的非接触式活塞外圆在位检测系统

以计算机视觉理论为基础,采用图像处理技术,研究开发了一种新型高精度的活塞异型曲面在位检测系统,提出了采用计算机视觉进行活塞异型曲面非接触式测量的新方法。     

轨道电压及相位检测技术

分析轨道电压及相位检测原理以及存在的问题,介绍了提高检测精度和速度的具体方法和技术.该技术提高了轨道信号检测的安全性与可靠性.     

基于大口径光学非球面精密磨削过程的检测技术研究

中大口径非球面光学元件的铣磨-精密磨削-快速抛光-超精密抛光的高精度、高效加工工艺技术是目前国内外学者研究的重点,精密磨削加工中的光学元件磨削面形在位检测技术是保证加工-检测-补偿、再加工-再检测-再补偿的关健技术。本文通过分析精密磨削的在位检测原理、方案、检测路径规划,提出了一种适合轴对称非球面精密磨削的电感式在位接触检测装置和自适应卡尔曼滤波数据处理方法,可有效剔除奇异项,给出数据预平滑处理的路径,通过Gauss-Newton非线性最小二乘法和NUEBS曲线法进行曲线拟合试验,给出了更利于补偿加工的曲线拟合方法,取得数控补偿合理参数,实现加工快速收敛,最大限度逼近实际加工面形。实验结果表明基于在位检测的随机误差标准差,经滤波后减少了1/3,验证了其在位检测技术结果的可行性,提高了磨削加工中的测量效率与测量精度。     

大口径反射镜面形状的测试分析

对Φ1.56米的反射式抛物镜面,利用平行光入射,采用多点扫描取样,测量在焦点附近经过反射镜反射聚焦后的光斑分布,并对总共96个测点数据作不同方法的处理分析。测试装置是国内首次独立设计与组装的。     

大口径拼接式合成孔径光学系统设计

在三反消像散系统基础上,介绍了一种大视场长焦子孔径合成光学成像系统的设计方法。在对子出瞳波前利用菲涅尔衍射直接积分叠加的基础上进行像质评估,以实现对拼接镜面的全面仿真和分析;用非序列面误差分析和分配的结果修改初始结构;通过高次曲面平衡象差,并在结构优化时使用较小F数的系统,增加结构对子镜的失调的误差冗余度,迭代完成系统的最终设计。设计了一个同轴三反子孔径合成光学成像系统,焦距44m,f/8,7子镜拼接,视场角达0.6°×0.06°,通过不断迭代,获得了较好的结构和成像质量。     

In-situ deflectometic measurement of transparent optics in precision robotic polishing

In the ultra-precision manufacturing of large optics, industrial robots have the potential to become an intelligent and economical choice of surface polishing. However, the transport of the workpieces between the polishing platform and the measurement instrument seriously limits the manufacturing efficiency. Therefore, an in-situ measurement system based on the monoscopic deflectometry is developed to determine the form quality of the optical lenses during rough polishing. Stray light reflected from the lower surface of transparent lenses may degrade the measuring quality, thus an effective absolute phase retrieval algorithm is developed to decouple the superposed fringes associated with the upper and lower surfaces. Then, the form of the upper surface under polishing can be reconstructed to guide the subsequent polishing. Experimental results demonstrate that the accuracy of the method is comparable to that of the coordinate measuring machine, consequently the manufacturing efficiency and reliability of large optical workpieces can be greatly improved.     

大口径球面透镜的单块高效加工

详细叙述了大口径球面透镜单块高效加工的工艺过程及其有关工艺技术参数的确定。     

三维曲面的光学非接触测量技术

对三维曲面的光学非接触测量中的各种方法进行了较为全面的介绍,并重点说明了目前几种常用测量方法的发展状况和在其原理基础上研制的新型传感器。     

大齿轮齿形在机测量原理与技术

在机测量大齿轮齿形误差具有广阔的发展前景。本文分析了大齿轮齿形误差在机测量的关键问题，提出了运用齿条刃边测头与被测齿轮横截面进行啮合的测量方法，既能测量齿轮的端截面齿形误差，又使仪器结构紧凑。在分析影响大齿轮形在机测量的诸误差因素的基础上，得出了在仪器的制造及安装精度要求不很高的情况下仍能实现齿轮的高精度测量的可喜结论。     

用于大尺寸光学玻璃光学均匀性检测的干涉仪

探讨了大尺寸高质量光学玻璃均匀性的几种检测方法。重点讨论了本所研制的刀口干涉仪。其优点是结构简单、装调容易、使用方便、便于判读、可目视和拍照或摄像及计算机分析处理数据,可把阴影法的高灵敏度和干涉法的高精度相结合,而且被检测的光学玻璃尺寸不受限制。     

基于位相检测的光学三维轮廓测量方法

三维轮廓测量是当前光学研究领域中非常活跃的一个技术分支,其中位相测量轮廓术(PMP)在求解中严格遵循物像共轭关系,具有较高的测量精度。DMD器件的出现,更推进了PMP技术的发展。本文重点讨论了位相测量轮廓术(PMP)测量中的典型问题,介绍了PMP的应用现状。     

位相板在大型几何量形位误差测量中的应用

介绍了利用位相板技术进行准直的工作原理和特点,以及如何利用该项技术有效地确定激光准直光束的几何基准,并介始了以此技术为基础的光学基准在大型几何量形位误差测量中的应用。     

基于光纤传感器的表面粗糙度在线检测研究

介绍一种基于光纤传感器的表面粗糙度在线检测系统，给出了一系列试验结果；讨论了在线检测仪的设计要点以及在线检测存在的问题，如光纤探头的结构、传感器的装夹与定位、仪器的元器件选择、仪器的标定、切削液和测量距离变化的影响等，提出了解决或改进的办法。研究结果表明，该检测系统具有结构简单、工作效率高、抗干扰能力强等特点，适用于静态条件下的快速检测和动态条件下的实时监测，有利于提高机械加工质量和生产效率。