凹非球面检测的双计算全息图设计及制作

基于全息补偿检验非球面的原理,提出并设计了一种二元纯相位型双计算全息图。该全息图由主全息和对准全息两部分组成,用于检测非球面的主全息位于基底的中心,而对准全息位于其边缘,用来精确定位主全息,从而消除离焦、偏心及倾斜所引入的误差。两部分全息同心是实现对主全息准确定位的前提,为此,提出了"一次曝光,两次刻蚀"的制作方法,即一次性将两部分图形在同一块掩膜版上制作出,曝光一次后,基底经两次刻蚀制作出具有两种不同相位深度的双计算全息图。最后给出了一个检测Φ140、F2抛物面镜的双计算全息设计实例,并将其检测结果与自准直检测结果比较,二者吻合良好,验证了该设计方法的正确性及制作工艺的可行性。

稳态振动部分相干离焦散斑照相理论和实验研究

运用散斑统计理论，研究了稳态振动部分相干离焦散斑照相的统计特性，指出了粗糙度和相干域在动态问题测量中应满足的条件，分析了干涉条纹的形成机理和干涉条纹的物理意义，最后给出了实验结果．研究结果为部分相干离焦散斑技术测量动态问题提供了理论依据，并为动态问题的工程测试提供了实验方法和手段．

用双计算全息图检测凹非球面

为实现对凹非球面的高精度检测,提出并设计了一种二元纯相位型双计算全息图。设计的双计算全息图由主全息和对准全息两部分组成,分别用于检测非球面和精确定位主全息。介绍了双计算全息图的工作原理及其设计方法,并给出了一个检测Φ140、F/2抛物面反射镜的双计算全息图设计实例,实验得到的均方根(RMS)误差为0.062λ。通过分析对准全息的误差,推导出主全息的条纹位置畸变误差,最后计算出其综合误差为0.06λ。为验证实验结果的可靠性,将其与平面镜自准直检测结果(ERMS=0.062λ)比较,结果二者吻合良好。

用于凹非球面的计算全息设计及其误差分析

为实现非球面元件表面面形的高精度检测,提出并设计了一种兼具相位补偿、装调计算全息图(CGH)和待测非球面的多功能计算全息图。多功能计算全息图由主全息、对准全息和基准全息3部分组成。介绍了各部分的工作原理及其设计方法,比较了辅助全息装调方法和普通装调方法的优劣,并给出了检测Φ187.72mm、F数为1.71的凹非球面镜的计算全息设计实例,分析了影响全息检测精度的各项误差源,计算得出所设计的计算全息的检测精度可达4.75nm,实现了非球面元件面形的高精度检测。