CAS OpenIR  > 中科院上海应用物理研究所2004-2010年
大型非球面轮廓检测技术的比对研究
曾丹华
Subtype硕士
Thesis Advisor肖体乔
2006-05-23
Degree Grantor中国科学院上海应用物理研究所
Place of Conferral上海应用物理研究所
Keyword同步辐射 长程面形仪 非球面 干涉轮廓术 光学比对 相移干涉仪 相移算法
Abstract近几十年来,光学成像系统在现代社会生活中扮演着越来越重要的角色。光学非球面的使用可以降低光学系统的复杂性,而且二次曲面在一定条件下没有球差。在常规光学系统中应用非球面,可以减少元件数量,简化光学系统,大幅度提高成像质量。在常规可见光轮廓检测中,科学家们已经发展了许多基于干涉的检测技术。而在同步辐射光学中,由于波长极短,因此只能工作在掠入射状态,而且对镜面形貌要求极高。这促进了基于光束扫描的新型轮廓仪—长程面形仪的发明、改进和在同步辐射工程中的广泛应用。干涉检测技术和长程面形仪在原理和测量结果、测量指标上不尽相同。这给大型非球面镜的加工带来了困难,也给人们深入研究光学表面轮廓检测技术形成了障碍。 本文的主要目的是尝试将长程面形仪,与常规干涉轮廓仪作一个比对研究。 比较详细地讨论了干涉轮廓术中应用广泛的相移干涉方法。主要研究了相移干涉算法的误差响应,尤其是对探测器非线性误差和移相误差的响应。然后提出了一种新的探测器非线性误差的补偿方法,以期有效提高相位测量的精度。 在同步辐射光学检测方面,主要针对上海同步辐射装置已建成的新型长程面形仪LTP-1200,发展了长程面形仪的标定方法,包括球面镜标定和光学系统的线性系数标定,并给出了仪器的性能指标及测试结果。也讨论了测量中一种常见的对中误差,以及消除对中误差的方法。 研究了两种检测手段的差异和他们之间的联系,并完成了针对同一样品镜的比对测试。结果显示两者测量的表面面形基本一致。 本学位论文的主要创新点在于: 1. 较系统地对干涉轮廓技术和长程面形仪进行了比对研究,完成了比对测试; 2. 发现相移干涉轮廓术中探测器非线性误差会引起2倍频的相位误差; 3. 提出了一种新的误差补偿技术,可使移相误差和探测器非线性误差互相抵消,以有效提高相位测量的精度; 4. 发展了长程面形仪的标定技术; 5. 在比对研究中提出了斜率波纹度的概念。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/7164
Collection中科院上海应用物理研究所2004-2010年
Recommended Citation
GB/T 7714
曾丹华. 大型非球面轮廓检测技术的比对研究[D]. 上海应用物理研究所. 中国科学院上海应用物理研究所,2006.
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