光学材料折射率均匀性的子孔径拼接技术研究

摘要

随着科学技术的发展，大口径光学系统被广泛应用在各个领域，对大口径光学材料的要求亦越来越高，其中材料光学均匀性是一个主要的测试指标。由于我国口径在600mm以上的干涉仪数量极其有限，针对日益迫切的需求，本文采用子孔径拼接方法对大口径光学材料的均匀性进行干涉绝对检验。
　　 本测量过程是一种双重多对象干涉检验：光学材料的折射率均匀性干涉测量是一种四步法的多对象干涉检验的绝对测量，而针对大尺寸石英平晶(Φ500mm)采用子孔径分区测试后再拼接的方法就成为另一重的多对象干涉检验。本文在下述几个方面对折射率均匀性的子孔径拼接测试系统进行了研究：首先通过对光学均匀性干涉绝对测量方法原理以及子孔径拼接原理算法与拼接模式的选择方案的探讨，确立了系统的测试要求与步骤；其次研究了子孔径拼接过程中数据处理方法，提出采用循环拼接过程中残差的最小二乘拟合法降低运算量、提高了拼接精度，利用加权平滑拼接算法使得拼接区域平滑过渡、控制了拼接痕迹，并通过对拼接软件的仿真测试，验证了拼接程序的可行性。最后构建了实用的子孔径拼接测试系统，包括实验装置以及拼接程序，并对实际子孔径拼接测试过程中的误差进行分析。