空间载波技术最优系统误差的设计方法

在光学面形检测领域中,利用空间载波相移技术可以实现对待测面形的快速、动态测量,而系统误差的引入一直是制约其精度的重要因素。针对此问题,提出一种自适应引入最优系统误差的方法。该方法对不同规格的待测镜引入不同的载波量,将系统回程误差控制在合理范围内,提升了空间载波面形检测的精度,其过程可概括如下:首先,预估待测镜PV值,平面镜默认为0.3λ,球面镜通过获取其曲率半径R和口径φ,代入PV值计算公式计算其PV值;其次,令系统回程误差所占权重与待测镜PV值所占权重相等;最后,通过系统回程误差计算公式反推待测镜倾角与载波条纹数,并判断是否满足载波条纹数的取值范围。实验证明,该方法相比于传统空间载波技术中的固定条纹法,平面镜的检测精度提高了约10%,球面镜的检测精度提高了约15%。

中频波前均方根计算的空域预处理方法研究

中频波前均方根(PSD1)是用来评价光学元件中频段波前质量的关键参数,在对其进行数值计算之前,需要对波前数据进行频率域滤波。滤波后的数据易导致待测区域内、外的数据截断,引入较大的边缘高频误差与吉布斯噪声,从而严重影响了计算准确度。为了减小数据截断带来的影响,通过对边缘截断的数据做趋优填充,减少截断区域内外的空间频率突变。通过对现有的空域预处理方法进行对比,提出了一种四向扩展平均算法。经试验验证,所提出的方法可以较好地还原光学元件的中频段面形,显著提高PSD1测量准确度,试验表明所提出的方法较标准值的误差平均值小于5%。