非球面部分補(bǔ)償干涉檢測方法的誤差分析及系統(tǒng)優(yōu)化研究.pdf

1、本文主要研究了一種介于零位和非零位之間的非球面部分補(bǔ)償檢測方法．該方法采用部分零位鏡(PNL)對一定F＃范圍內(nèi)的非球面進(jìn)行部分補(bǔ)償，具有一定的通用性，運(yùn)用基于系統(tǒng)建模的逆向迭代優(yōu)化重構(gòu)技術(shù)(ROR)可以從探測器平面上的大像差波前中重構(gòu)出被測非球面的面形。通過對部分補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行誤差分析及系統(tǒng)優(yōu)化，使其實(shí)現(xiàn)高精度非球面檢測成為可能。主要研究內(nèi)容為：
　　 論述了非球面的應(yīng)用及非球面檢測的重要意義。研究了非球面檢測方法的現(xiàn)狀，特別是零

2、位干涉法和非零位干涉法的現(xiàn)狀。
　　 詳述了非球面部分補(bǔ)償檢測法采用PNL對非球面進(jìn)行部分補(bǔ)償?shù)脑?，設(shè)計(jì)系列化PNL可對常用非球面實(shí)現(xiàn)通用化檢測。在光學(xué)追跡軟件ZEMAX中對該系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)建模及優(yōu)化，詳述了ROR技術(shù)重構(gòu)非球面面形的理論模型，為部分補(bǔ)償系統(tǒng)誤差分析與處理奠定了基礎(chǔ)。
　　 對非球面部分補(bǔ)償系統(tǒng)進(jìn)行了誤差分析與處理。在ZEMAX中主要仿真了PNL和非球面的姿態(tài)誤差如傾斜、偏心等對非球面面形重構(gòu)精度的影響

3、，得出姿態(tài)誤差越大，對重構(gòu)精度的影響越大，并且該影響隨著被測非球面F＃的減小而增大。其中PNL影響可忽略，非球面影響較明顯，因此提出了計(jì)算機(jī)輔助裝調(diào)方法精確裝調(diào)非球面，并利用菲索定位方法精密定位PNL與非球面之間的間隔以滿足系統(tǒng)精度要求。根據(jù)誤差分析與仿真結(jié)果，提出了基于系統(tǒng)建模的光線追跡與誤差存儲(chǔ)相結(jié)合的誤差處理方法，將系統(tǒng)誤差歸結(jié)為用標(biāo)準(zhǔn)鏡存儲(chǔ)不含檢測光路的干涉儀系統(tǒng)誤差和由系統(tǒng)建模得到檢測光路的誤差。
　　 建立了非球面部