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题名干涉测量圆柱外表面的误差分析
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作者
许帅
韩森
吴泉英
张凌华
王全召
陈秋白
王艳
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机构
苏州科技大学
上海理工大学
苏州慧利仪器有限责任公司
苏州维纳仪器有限责任公司
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出处
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期1005-1013,共9页
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基金
“十三五”江苏省重点学科建设经费(20168765)
国家重大科学仪器专项(2016YFF0101903)。
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文摘
使用一个特殊圆台面反射镜,在Fizeau(菲索)干涉仪系统中,可实现对圆柱外表面粗糙度的一次性测量。但反射镜与待检测圆柱的空间相对位置很难精准确定,因而会引入测量失调误差,影响测量结果的精度。为了便于剔除误差,要对误差的类型以及产生原因做具体分析。研究光线传播轨迹并建立数学模型,在圆柱坐标系下求解得到偏移失调误差、旋转失调误差、加工角度误差与测量光程差的关系式。使用Matlab软件仿真,绘制出3种失调误差对应的干涉条纹。分析引入误差的干涉条纹,对比实验测量结果,减小误差对测量结果的影响,得到圆柱外表面的形貌信息。
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关键词
干涉测量
圆柱外表面
一次性测量
误差分析
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Keywords
interferometry
cylindrical outer surface
one-time measurement
error analysis
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分类号
TN206
[电子电信—物理电子学]
O436.1
[机械工程—光学工程]
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题名基于环形透镜的菲索干涉仪环形光源设计
被引量:3
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作者
陈秋白
张齐元
王艳
许帅
王全召
韩森
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机构
上海理工大学光电信息与计算机工程学院
苏州慧利仪器有限责任公司
苏州维纳仪器有限责任公司
苏州科技大学数理学院
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出处
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2021年第1期173-180,共8页
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基金
国家重点研发计划(2016YFF0101903)。
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文摘
针对使用点光源的激光干涉仪在测量中容易出现相干噪声的问题,阐述了环形光源抑制相干噪声的原理,分析了环形光源半径及厚度与条纹可见度之间的关系,提出一种基于环形透镜产生环形光源的光学系统。该系统包括扩束系统、环形透镜和双远心镜头,根据菲索干涉仪中的准直镜头和干涉腔长得到环形光源的目标参数。使用Zemax分别设计了环形光源系统中的三个子系统,并保证各部分光学系统之间良好衔接。其中:环形透镜由一个非球面透镜旋转而成;双远心镜头可以使环形光源直径缩小到合理范围,并确保最后环形光源上每个离轴点的出射光束都与光轴平行。最终设计出环半径为0.38 mm、厚度为12.5μm的环形光源,在准直透镜焦距为900 mm、干涉腔长为100 mm的情况下,干涉条纹可见度的理论值大于0.98。
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关键词
测量
干涉量度分析法
环形光源
相干噪声
环形透镜
双远心镜头
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Keywords
measurement
interferometry
ring source
coherent noise
annular lens
double telecentric lens
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分类号
O436.1
[机械工程—光学工程]
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题名菲佐干涉仪可变波长标准球面镜头设计
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作者
王艳
张齐元
王全召
陈秋白
王芳
许帅
韩森
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机构
上海理工大学光电信息与计算机工程学院
苏州慧利仪器有限责任公司
苏州维纳仪器有限责任公司
苏州科技大学数理学院
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出处
《激光与光电子学进展》
CSCD
北大核心
2021年第8期287-295,共9页
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基金
国家重点研发计划(2016YFF0101903)。
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文摘
菲佐激光干涉仪使用的标准球面镜头通常只能在特定波长下使用。提出了一种通过调整镜头内部透镜间隔来改变其工作波长的方法,利用该方法设计了两款可变波长标准球面镜头,口径为19.05mm,镜头光圈系数分别为5.6和8。镜头在各目标波长下的参考波前质量均满足设计要求,并分析了公差容限以确保镜头具有可实际加工性。根据可变波长标准镜头的装调和工作原理设计了机械结构,并研制出光圈系数为8的实验镜头,测得其透射波前峰谷值在标准632.8nm激光干涉仪下小于λ/10(λ为入射光的波长),镜头的实际加工误差在容限范围内。使用多波长激光干涉装置和实验镜头测量了同一球面元件的面形,在5种波长下测量结果基本一致,实验结果表明,可变波长标准镜头可以用于实际检测。该类镜头的研发节约了检测成本,提高了标准镜头在激光干涉测量中的利用率,该镜头具有较高的工程应用价值。
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关键词
成像系统
光学设计
标准球面镜头
可变波长
菲佐干涉仪
面形测量
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Keywords
imaging systems
optical design
standard spherical lens
variable wavelength
Fizeau interferometer
surface profile measurement
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分类号
O436.1
[机械工程—光学工程]
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