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被测件随机移相干涉面形测量方法
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:《光学精密工程》
  • 分类:TH741.3[机械工程—光学工程;机械工程—仪器科学与技术;机械工程—精密仪器及机械]
  • 作者机构:北京理工大学光电学院,北京100081
  • 相关基金:国家重大科学仪器设备开发专项资助项目(No.61327010); 国家自然科学基金青年基金资助项目(No.51405020)
中文摘要:

针对光学元件的面形测量,提出了一种被测件随机移相干涉面形测量法,用于降低移相干涉仪的成本,避免移相器老化产生的移相误差对面形检测精度的影响。该方法利用微位移驱动器驱动被测件在摩擦气浮复合导轨上移动进行随机移相并用相机采集若干幅干涉图;然后利用最小二乘迭代算法处理干涉图数据进而迭代出被测表面相位分布;最后进行一系列数据处理求解出被测件的面形结果。为了验证该方法的可行性,在实验室搭建了改进的斐索移相干涉系统,并选用一个凹面镜和一个平面镜作为被测件在搭建的系统上进行了实验测试,同时与同台仪器上的传统移相方法得到的测量结果进行了比对。结果表明:在激光光源波长λ为632.8nm的情况下,凹球面镜面形PV值和RMS值与传统移相方式测量结果相差0.001λ,和0.002λ;平面镜面形PV值和RMS值与传统移相方式的测量结果相差0.002λ和0.003λ,面形数据基本一致。该方法避免了移相器老化引入移相误差,降低了仪器成本,测量精度高。

英文摘要:

For the surface measurement of optical elements,a surface measurement method by the randomly phase shifting interferometry of measured element was proposed to reduce the cost of phase shifting interferometer and to avoid phase-shifting error caused by an aged phase shifter.A microdisplacement driver was used to drive a measured element to move on a friction type air-bearing slider to implement the random phase shift,meanwhile,several interfere grams were collected by a camera.Then,the interferograms were processed by least-square iteration algorithm and the phase distribution of the measured element surface was iterated.Finally,the surface measurement result was calculated by a series of data processing and the surfaces of measured elements were obtained.To verify the feasibility of the proposed method,a Fazi phase shift interferometer was improved and a concave spherical mirror and a plane mirror were used as measured elements to perform the comparative experiment between the article's method with the traditional phase shifting method on the same instrument.Experimental results indicate that when the laser wavelengthλis 632.8nm,the PVdifference and the RMS difference between the two results are only 0.001λand 0.002λ,respectively for the concave spherical mirror.Moreover,those between the two results are only 0.002λ,and0.03λ,respectively for the plane mirror.These surface data are basically consistent.Experimental results show that the measurement method avoids the phase-shifting error caused by the aged phase shifter,and it has high accuracy and low cost.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:22699