大口径球面镜透过率测量系统控制技术

由于高能激光系统中光学元件对于系统探测距离、毁伤能力以及能量损耗程度等参数都可以通过测量透过率来评估,采用共光路复合位移同步扫描技术,通过逐点扫描的方式实现对大口径元件透过率的测量。通过扫描圆周和径向的复合位移,控制上下机械扫描结构,结合振镜对光路的校准,从而实现全口径快速扫描。实验结果表明,所提方法测得光学元件透过率的测量精度为0.2%,测量口径最大600 mm,测量速度大于500 h^(-1),满足技术指标的要求,实现了对大口径激光元件透过率的高精度测量。

环形子孔径拼接检测大口径非球面镜的规划模型及分析

环形子孔径拼接技术是一种无需辅助元件就能检测旋转对称大口径非球面镜的有效手段。根据该技术的检测原理,从几何光学的角度建立了子孔径规划模型,给出了模型数值求解的具体方法。以一口径为700 mm、中心遮拦为160mm、顶点曲率半径为3 000 mm的抛物面镜为例进行了数值计算,且从物理光学的角度对数值计算结果进行了进一步分析和解释,并进行了初步的实验研究。结果表明,该模型具有较好的预测效果,可为实际检测方案设计提供理论依据,使得检测过程可控、量化和可重复。

大口径光学非球面轮廓测量过程可视化研究

研究了大口径非球面光学元件表面轮廓测量过程可视化,并设计、开发了基于双向链接边表的软件系统。提出一种改进的双向链接边表数据结构完成三维模型加载方法,建立数据结构及其相关图形元作为软件的基础层。计算非球面曲面方程获得表面轮廓的数据生成图形场景节点,并自动生成曲面测量轨迹。在非接触检测平台上进行测试,对测量数据进行平滑处理,拟合出测量获得的非球面面形,完成面形精度和表面粗糙度的评价。实验结果表明,该可视化系统技术路线正确高效、稳定性好,为非球面检测数据及其综合分析仿真提供直观的可视化平台。

大口径非球面镜检测中激光跟踪仪测角误差研究

为了满足大口径反射镜研磨阶段的面形检测需求,分析了激光跟踪仪测角误差的来源,提出了一种基于S多项式拟合的矫正测角误差的方法,该矫正方法能有效克服采样位置误差和随机误差带来的影响。针对不同频段测角误差,提出母线和米字格采样法,其中母线采样法对10%以内的标定实验随机误差有较好的抑制作用。矫正方法的可行性得以验证,从而为进一步实验提供了理论基础。