凸非球面补偿检验的工艺球面分析解

本文从三级像差理论出发,推导了几种工艺球面检验凸二次曲面的计算公式。根据这些公式计算结果,进行了光路追迹,给出了这些公式对凸二次曲面的补偿范围;并讨论了几种特殊情况下的平面解。     

补偿器优化设计法线模拟反射面的确定

补偿器是大口径非球面主镜补偿检验的关键元件。随着主镜口径和相对口径的增大,由于高阶像差的影响,补偿器的优化结果与初始结构偏离也相应增大,此时若能用法线模拟反射面代替主镜,将检验时的自准光路简化为单次通过补偿器的光路,则优化过程将大大简化,且易获得好的补偿效果。用法线模拟反射面代替主镜时,光源位于主镜顶点曲率中心,模拟面的系数由主镜参数决定。设计结果表明,这种模拟面对F/1的主镜法线都有很好的符合精度。     

以环形子孔径扫描法测量大口径非球面的研究

总结非球面常用检验方法在应用中优、缺点的基础上,使用环形子孔径扫描法来测量大口径非球面。这种方法使被测元件相对于参考波前的斜率差减小到干涉仪允许的测量范围内,每次测量仅是被测表面的一部分,通过算法实现数据“拼接”,从而得到整个面形信息。该方法无需辅助光学元件即可实现对大口径、大相对口径非球面的直接测量,为大口径高精度非球面的加工检验提供了有效手段。     

关于铝电解电容器腐蚀失效的研究进展

总体概括了近些年铝电解电容器的失效现象、机理研究及防止电解电容失效的一些重要措施。重点总结出了铝电解电容器阳极腐蚀发生的原因,电化学腐蚀的机理、反应过程及腐蚀表现,将为以后研究阳极腐蚀的学者提供一定的参考。     

采用机械钻铣轻量化技术的轻型镜研制

以φ400mm轻型平面镜为例，介绍了采用机械减重法制造轻型镜的工艺技术。镜坯的轻量化采用了刚度虽不是最优，但工艺性最好的圆孔结构，并采用专门设计的钻头钻孔，再用氢氟酸消除微裂纹。加工结果表明，该镜的减重比达44．5％，但仍具有足够的刚度，且没有影响加工精度的变形。     

高精度干涉仪镜头支撑结构的光机集成分析

根据高精度干涉仪镜头的工作状况,给出了乎放时镜头的装卡方式.用Ansys Workbench有限元分析软件对镜头由重力、支撑结构所导致的面形变化进行仿真分析,在对光机结构进行有限元分析的基础上,反复优化镜头机械结构设计,从而使支撑结构引起的系统误差降到最低,以zcmike多项式为接口工具拟合镜面变形,评估了该支撑结构对...     

超高精度面形干涉检测技术进展

深紫外、极紫外光刻、先进光源等现代光学工程牵引驱动超精密光学技术持续发展,超精密光学制造要求与之精度相匹配的超高精度检测技术。作为核心技术指标之一的面形精度通常要求达到纳米、深亚纳米甚至几十皮米量级,超高精度面形干涉检测技术挑战技术极限,具有重要研究意义和应用价值。本文分析了面形干涉检测技术发展趋势,主要介绍了中国科学院光电技术研究所近年来在超高精度面形干涉检测技术相关研究进展。

     

主镜台阶数目对衍射成像系统传递函数的影响分析

为研究位相型菲涅尔透镜台阶近似引起的衍射杂散光对衍射成像系统调制传递函数(MTF)的影响,本文运用波动光学仿真分析方法模拟光波的传播。通过有限个级次的衍射波面在系统像面上相干叠加,得到系统的点扩散函数(PSF);对其进行傅里叶变换,得到系统的MTF。以菲涅尔主镜口径为80 mm的衍射成像系统为样机,分析了衍射主镜台阶数目为二、四、八时,系统MTF与理论设计值的差异。结果表明,随着衍射主镜台阶数目的增加,衍射杂散光对系统MTF的影响减小;并且四台阶时,与设计值的偏差已经小于0.5%。最后结合几何光线追迹仿真分析,提出将衍射主镜加工成中心区域多台阶、边缘部分为二台阶的思路,降低了衍射杂散光的影响。     

基于Zernike多项式波面拟合中边界误差的影响分析

波面拟合实质上就是把携带测量表面信息的离散点采样数据拟合成与实际波面尽可能一致的数学上的波面函数;在光学检测中,由于Zernike多项式在单位圆域里具有正交性而通常被选作拟合基函数.Zemike拟合首先需要进行归一化处理,而待拟合的离散数据组的中心点和半径坐标值是归一化处理所需要的必要参数.简单介绍了基于Zemike多项式的波面拟合方法,重点分析了被拟合数据组边界误差(中心点和半径值误差)对拟合结果的影响.分析结果表明边界误差将影响到各项Zernike拟合系数精度,其影响程度与边界误差大小有关.因此,在实际的波面拟合分析中有必要采用一些有效的方法以提高待拟合数据组中心点和半径值的确定精度.     

图像复原在波前功率谱密度计算中的应用

移相干涉术易受环境振动的干扰,获得的波前相位的干涉图信息不完整,无法准确给出光学元件表面的频谱分布信息。中值滤波技术是一种既能去除噪声,又能较好保护图像边缘细节的非线性技术,通过改进中值滤波技术对波前相位数据做了复原处理,比较了数据复原前后的波前功率谱密度,结果表明采用这种图像复原方法可以有效地表达光学元件表面的频谱信息。