国家自然科学基金(51075322)
- 作品数：11 被引量：54H指数：5
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- 抛光表面的亚表层损伤检测方法研究被引量：13
- 2013年
- 光学元件磨削加工引入的亚表面损伤威胁着光学元件的使用性能及寿命,成为现阶段高能激光发展的瓶颈问题,特别是抛光表面光学元件的亚表面损伤检测已成为光学元件制造行业的研究热点和难点.本文结合光学共聚焦成像、层析技术、显微光学、光学散射以及微弱信号处理等技术,给出了基于光学共焦层析显微成像的光学元件亚表面损伤检测方法.分析了不同针孔大小对测量准确度的影响,并首次给出了亚表面损伤的纵向截面分布图.与腐蚀法比较结果显示:针对自行加工的同一片K9玻璃,采用本文提出的方法测得的亚表面损伤深度45μm左右;采用化学腐蚀处理技术,对光学元件逐层刻蚀,观察得到的亚表面损伤深度50～55μm.两者基本一致,进一步验证了本文采用的方法可以实现对光学元件亚表面损伤的定量、非破坏检测.
- 田爱玲王会婷党娟娟王春慧
- 关键词：抛光表面
- 子孔径拼接中系统误差的修正方法被引量：2
- 2013年
- 为了提高大口径光学元件子孔径拼接测量的检测精度,提出一种平面绝对测量技术,修正子孔径拼接过程中产生的系统误差。利用改进的三面互检法获得参考平面的面形数据,采用这些测量数据构建基于Zernike多项式的参考面面形误差修正波面,在拼接过程中运用误差修正波面对获得的子孔径测量数据进行实时修正,并与全口径直接测量结果进行对比,结果 PV(peak value,PV,峰谷值)误差从0.072 1λ减少到0.028 6λ。结果表明该方法有效减少了参考平面系统误差对拼接测量精度的影响,提高了大口径光学元件的检测精度。
- 吴世霞田爱玲刘丙才张鹏飞
- 关键词：光学测量子孔径拼接
- 基于权重的子孔径拼接优化算法研究被引量：3
- 2013年
- 为了提高大口径光学元件面形拼接检测准确度,减少传统子孔径拼接算法带来的误差传递和积累,并在原有全局优化拼接算法的基础上引入权重系数,使全口径内各相邻子孔径之间的重叠区域达到最优匹配,使拼接误差最小化.利用该优化算法对平面进行了多孔径拼接仿真模拟,在此基础上对150mm口径的平面镜进行了实验,并提出基于图像边缘轮廓特征提取的子孔径定位新方法,分析了影响拼接误差的因素.仿真和实验结果均证明了基于权重的全局优化拼接算法的有效性和可行性.
- 田爱玲吴世霞刘丙才张鹏飞
- 关键词：子孔径拼接全局优化算法大口径光学元件
- 聚焦光在亚表面损伤介质中的散射特性被引量：4
- 2014年
- 针对光学元件的亚表面缺陷,结合基于激光共焦层析的亚表层检测方法,建立聚焦光束在亚表面损伤介质中的传输模型,并采用有限元分析方法,仿真研究K9玻璃光学元件亚表层缺陷对聚焦光束的散射调制特性,特别对颗粒状和微裂纹两类特殊缺陷的光学调制特性进行研究和分析,探索了波长、缺陷大小、缺陷折射率及缺陷方向对聚焦光束散射特性的影响规律,通过分析包含亚表面损伤缺陷信息的光场分布图和强度变化曲线,获得了亚表面损伤缺陷的信息,并对其进行评价。
- 田爱玲田玉珺王春慧潘永强王红军刘丙才朱学亮
- 关键词：有限元法光散射光学元件
- 动态三维轮廓测量中彩色编码条纹修正技术被引量：1
- 2013年
- 针对大部分三维测量方法无法进行动态测量这一问题,运用一种基于彩色编码条纹的光学投影方法,给出了理论分析、编码设计原理、修正方法与实验分析.对测量中红绿蓝(RGB)三通道颜色的串扰和正弦条纹的非线性,通过建立一个颜色补偿模型和对条纹图案进行非线性修正来改善测量系统本身对测量结果的影响,以补偿后的图像来指导彩色编码条纹的解码,从而完成整个三维测量过程.实验证明该修正方法对改善条纹的颜色耦合和非正弦性准确有效,使系统可以完成更好的解码效果.
- 杨栋田爱玲王炜
- 关键词：非线性修正
- 大口径抛物面镜子孔径拼接测量被引量：2
- 2014年
- 针对大口径抛物面面形检测,提出一种基于无像差点的子孔径拼接测量新方法。首先,分析了该拼接方案特殊的子孔径生成方式及子孔径名义运动路径计算的形式;其次,通过建立统一的像面坐标系和全局坐标系的函数关系,结合坐标转换求解出各个子孔径数据对应的全局坐标;最后,采用目标函数法拼接恢复出全口径面形。对一抛物面镜利用该拼接方案进行了计算机仿真实验,拼接得到RMS值的偏差为0.001 4λ。实验结果表明,该检测方法可以实现大口径抛物面镜的高精度测量。
- 杨皓聿田爱玲刘丙才
- 关键词：子孔径拼接面形检测
- 一种变频相移干涉测量的相位提取算法被引量：14
- 2014年
- 相位提取的精度直接影响相移干涉测量的精度。在变频相移干涉测量中,相移量由干涉腔长和波长变化量决定,必须对测试系统进行相位标定,但常因相位标定不精确而引入相移误差,影响相位提取的精度。运用一种基于迭代的相位求解算法,该算法无需对测试系统进行相位标定,可以在被测相位和相移量均未知的情况下,通过交替迭代法求解出被测相位。通过仿真比较了传统四步相移和基于迭代的相位求解算法的相位提取精度,结果表明,基于迭代的相位求解算法的相位提取精度优于传统四步相移算法的精度。
- 刘剑田爱玲刘丙才王红军
- 关键词：相移干涉迭代算法
- 基于共焦成像法的亚表层损伤散射仿真被引量：1
- 2013年
- 光学零件的亚表面缺陷直接影响其使用性能和抗激光损伤阈值等重要指标,而造成这些危害的根本原因是由损伤层引入的入射光的散射。采用时域有限差分(FDTD)法,结合共焦层析测量系统进行模拟仿真。首先,针对常见的光学材料,分析了入射光经由亚表层中的微裂纹、气泡等常见缺陷调制后的光场分布,并结合不同形态参数和光学参数建立模型;其次,引入球面波激励源,模拟计算了入射波聚焦点沿固定间隔逐渐偏离缺陷时的散射分布。结果表明:共焦层析测量系统能够实现对亚表层损伤的测量,满足纵向响应函数趋势。
- 王辉田爱玲王春慧
- 关键词：光学零件时域有限差分光散射
- 光学元件亚表面损伤的激光散射仿真研究被引量：9
- 2013年
- 光学元件的亚表面损伤直接影响其使用性能和抗激光损伤阈值等重要指标,而造成这些危害的根本原因是损伤引入的光散射。针对K9玻璃光学元件建立损伤模型,结合时域有限差分(FDTD)算法,模拟研究了会聚入射光被光学元件亚表面缺陷如微裂纹、气泡等调制后的光场分布以及光沿纵深方向扫描时探测器所接收的亚表面损伤引入的散射光强变化。研究结果对探索光学元件亚表面损伤的测量方法有重要的理论指导意义。
- 田爱玲王辉王春慧
- 关键词：光学器件时域有限差分光散射
- 复合式叶片型面测量系统的误差分析与补偿被引量：6
- 2013年
- 针对具有复杂型面的叶片类零件检测中所面临的数字化测量问题,提出了一种复合式的测量原理与方法。分别采用接触式的电感原理和非接触式的激光三角原理测量叶片的叶根基准以及叶身型面,并基于此原理设计研制了叶片型面四坐标测量系统。研究中结合该系统的机械结构特征,对影响其测量精度的各项几何误差进行了系统的分析,并提出了基于激光干涉测量的误差提取与补偿方法。实验结果表明,应用提出的误差分析与补偿方法可有效获取叶片型面四坐标测量系统的几何误差并显著提高其测量精度。
- 李兵陈磊丁建军蒋庄德
- 关键词：叶片型面误差分析误差补偿激光干涉测量
