一种高次光学非球面度的计算方法

针对现有光学非球面度计算方法不统一的问题,在分析常用方法特点的基础上,对于高次光学非球面度的计算提出最小最大残差法。寻找最接近球面,使其沿法线方向与非球面的最大偏离量最小,此时的最大偏离量即为非球面的最大非球面度。该方法适于计算机编程,计算结果准确,且可完全统一二次曲面和高次非球面的非球面度计算。

利用部分补偿透镜进行非球面面形测量

提出用部分补偿透镜进行非球面检验的方法.对部分补偿透镜的设计方法和要求进行了研究,针对3种不同参数的非球面设计了部分补偿透镜,结构比零补偿器更简单.分析了各种部分补偿透镜的非球面度补偿范围,证明用简单且易于制造的部分补偿透镜补偿不同相对孔径和非球面度的非球面.测量精度可达到λ/10.

光学非球面度的定义及其准确计算

本文提出了两个光学非球面度的定义，即加工用非球面度与标准面干涉检测用非球面度，建立了它们的数学模型，给出了计算实例．结果表明，本方法较圆满地解决了准确计算任意回转非球面度的问题，适用于高精度加工与检测非球面度的要求。

一种新型的自基准哈特曼波前传感器

根据波前径向斜率测量原理,提出一种利用五棱镜扫描方法实现了新型自基准哈特曼波前传感器,其突出优点和特点是毋需任何外部信标或标准大平面反射镜提供工作基准。理论分析和实验结果表明,该传感器波前传感灵敏度与干涉仪相当,而对工作环境和光源并无苛刻要求,可用于天基主动光学系统、地基天文望远镜和大口径平行光管等的装校检验。

立体显示中的垂轴放大率

为消除立体影像的畸变需研究拍摄再现立体影像的垂轴放大率。重新推导了立体影像拍摄再现的总垂轴放大率公式,在该公式中增加了一个观看再现放大率系数,立体影像的观看再现垂轴放大率为像距与观看距离之比。实验结果验证了理论的正确性,该公式对于进一步研究再现立体影像的消畸变具有重要作用。

光学非球面面形拟合方法研究

作者在研制一台高精度检测非球面仪器的过程中，探讨了二次和高次非球面面形方程参数的拟合方法。计算实例表明，线性化拟合法和非线性拟合法较圆满地达到了各种非球面面形拟合精度和实时处理的要求。

一种新概念平行光管

提出一种基于波前径向斜率测量原理的适用于测量大口径成像光学系统像差的自基准新方法.用该方法毋需任何人工或天然的无限远目标或标准大平面反射镜提供测量基准.理论分析和实验结果表明,此方法的技术可行性强,波像差测量灵敏度与干涉法相当,而对工作环境和光源无苛刻要求,可用于特大口径光学系统,如航天遥感相机、天文望远镜和大口径抛物面镜等大型光学系统的像质检测,也可用于主动光学系统的波前传感.

CCD像元尺寸对移相干涉术相位测量精度的影响

针对移相干涉术中CCD探测器采集高密度干涉条纹的过程,对影响相位测量精度的主要因素进行了理论分析和仿真研究.结果表明,随着CCD像元尺寸及随机噪声标准差的增大,CCD探测得到的时域光强信号信噪比降低,引入的相位测量误差也增大.当信噪比约高于24时,相位测量精度可优于π/50rad,折合成光程差即优于λ/100,为后续研究扩展移相干涉术的测量范围提供了理论上的定量依据.

一种光学非球面检测技术中的数据处理问题

本文介绍一种激光束平移转动法检测光学非球面，较好地克服了以往各种检测方法的局限性。文中着重介绍该方法的数学模型、精度分析、非球面参数拟合及面形质量评价等数据处理问题。以计算实例说明激光束平移转动法检测非球面具有通用性强、精度高、测量周期短等特点。

时频域波前检测方法抗振性能研究

针对用于现场测试的移相干涉测量系统对振动的高度敏感而过于复杂的问题,提出一种可用于现场测试的小型化、抗振动的时频域波前检测方法.采集一系列连续移相的干涉图,通过对干涉图中各点时序光强序列的频谱进行宽带滤波获取相位统计信息.线性拟合相位统计信息后,对随机噪声的影响进行了多次取平均,将环境振动、移相非线性等非随机性扰动的影响归结为一个与像素坐标无关的值,实现了抗扰动的目的.仿真实验统计了λ/100波长精度要求下最大可承受振动的幅频积及其变化规律.研究结果验证了本方法的可行性,并为本方法在小型化移相干涉仪中的应用提供了依据.

逆向哈特曼面形测量法中最佳针孔直径确定

在逆向哈特曼法中，针孔光阑具有选择光线和决定测量分辨率的作用，其直径大小直接影响CCD接收器上光斑的大小以及光线在瞳面上精确位置的确定。用衍射光学理论，推导出了精确计算针孔直径的傅里叶变换表达式，并进一步给出了针孔直径的快速解析计算式。实验证明，在实际非球面面形测量中，快速估算式能够满足计算最佳针孔直径的精度要求并提高计算效率。

基于球坐标的逆向哈特曼面形测量法

提出一种基于球坐标的逆向哈特曼面形测量法，能够有效地降低非球面测量时的光线斜率，同时提高哈特曼法测量的动态范围和空间分辨率。利用该方法对口径340mm非球面度较大的表面进行仿真测量，结果显示面形测量误差可保证在A／10以内，高于直角坐标下的测量精度。该方法可用于光学生产现场对产品进行快速高精度测量，测量成本低。

一种新型轻量化振动反射镜结构

提出一种振镜的轻量化结构方案。为得到大刚度、小转动惯量的振动反射镜结构形式与参数,使用有限元法对不同结构形式参数振镜的自重形变进行计算。经过分析对比得出一种背面开孔封闭式空心圆台形镜体,其厚度为30mm,镜体背部开正三角孔并安装背板,筋肋厚度为3mm,背板厚2mm。与未经过轻量化的镜体相比,其转动惯量更小,刚度更优,且光学性能满足要求。

基于局部数据更新的真三维显示数据实时传输处理技术

针对基于多投影机的真三维技术特点和实际应用需求,本文提出了一种基于局部数据更新的真三维显示数据实时传输处理方法。非实时传输并本地缓存背景图像,实时动态更新局部图像,最终将两者叠加并显示。实验证明,该方法能够有效解决亿级体像素的真三维显示系统实时刷新需求,并具有一定的可拓展性。

真三维显示器中的导光型白光同步照明系统

本文提出了一种新型导光型白光同步照明光学系统,采用高亮度、连续白光UHP灯作为光源,用积分棒和棱镜等光学元件构成旋转组和固定组。旋转组只有一套且与屏幕同步旋转,而固定组与投影机一一对应且绕屏幕转轴按奇偶角交替排列。旋转组交替扫描固定组,固定组将照明线偏振化后提供给投影机。文中详细论述了系统的工作原理,进行了模拟仿真和实验验证,并给出了在二型真三维显示器中的应用效果。研究表明,该照明光学系统能够满足基于多投影机的真三维显示器需要且具有结构紧凑、重量轻、光损耗低和装调方便等优点。

钻井平台悬臂梁用高强钢焊接工艺研究

针对低合金高强钢EQ56与EQ63碳当量值高,用于制作悬臂式海洋钻进平台的悬臂梁时焊接难度大的问题,对这2种钢进行焊接工艺性能研究,并制订了严格的焊接工艺。采用药芯焊丝GFR-91K2进行焊接试验,焊前150℃预热、焊后300℃×2 h后热,焊接热输入控制在1.7~1.9 k J/mm之间,获得的焊接接头的主要力学性能(低温冲击吸收功、抗拉强度、硬度等)都满足制造工艺要求。

某2000 t自升式风电安装平台起重机的设计与建造

文章对某2 000 t自升式风电安装平台的起重机特点进行了分析,阐述了其性能参数,设计了该型起重机吊具系统,并提出了起重机制作相关要求,为此类复杂起重平台的设计和建造积累了经验。

28000t起重机吊臂管节点焊缝的γ射线检测

对起重机吊臂管节点的TKY角焊缝的射线检测工艺进行研究,通过对焊缝划分区域,选择相应的透照方向、γ射线透照曝光时间、一次透照长度等试验研究,确定该项目角焊缝射线检测方法,较好地完成了本项目的焊缝检测工作。