光学微小波象差标准装置设计与研究

摘要

该文对微小波象差标准装置的光学原理与测量原理进行了介绍,在对国内外同类仪器进行分析与对比的基础上,本着尺寸小,精度高,调整维护方便的原则,进行了微小波象差标准装置主机的开发与设计.采用了立式支架与五维调整机构相结合,实现垂直测量,扩大了测量范围.设计多组标准镜头并实现与主机快速更换.通过实验与分析比较,确定最佳受力方式,最大程度减小了光学元件的变形,提高仪器检测精度.应用可靠性设计理论,对整机的薄弱环节进行分析,建立数学模型与故障树,通过可靠性计算和参数的调整,保证了整机的可靠性.

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1绪论

1.1工程背景

1.2研究微小波象差标准装置的意义及国内外发展动态

1.3微小波象差标准装置的应用前景

1.4研制微小波象差标准装置的技术难点

1.5本论文必须解决的问题

2微小波象差标准装置的测量原理与仪器介绍

2.1微小波象差标准装置的测量原理

2.1.1光的干涉原理

2.1.2斐索干涉仪的测量原理

2.2微小波象差标准装置主机光学原理

2.3微小波象差标准装置工作过程

3微小波象差标准装置的结构设计与研究

3.1微小波象差标准装置的主机设计与分析

3.1.1 CMOS组件的设计

3.1.2主光路组件的设计

3.1.3激光反射架组件的设计

3.1.4移动平台组件的设计

3.1.5压电晶体组件设计

3.1.6提高主机整体刚性

3.2微小波象差标准装置的系列标准镜头设计与研究

3.2.1 F1.5标准镜头设计与分析

3.2.2 F3和F5标准镜头设计与分析

3.2.3 F11标准镜头设计与分析

3.2.4标准镜头与主机的快速联接设计

3.3微小波象差标准装置的支架设计与分析

3.3.1 z轴方向的一维粗微调设计

3.3.2四维微调机构设计

3.4微小波象差标准装置的总体安装与调整

3.4.1提高主机与支架的连接精度与刚度

3.4.2平衡四维调整架重力及主机内移动平台重力的措施

4整机的可靠性计算

4.1故障树的建立

4.2可靠性故障树分析

小结

5结论

致谢

参考文献

附录A主机装配图

附录B微小光学系统波象差标准装置产品成果鉴定证书