光学非球面面形测试仪软件研制

摘要

近年来,随着激光技术、电子技术和计算机技术的发展,发明了一种实时提取干涉图信息、直接测量波面位相分布的波面位相探测新技术,使光学非球面元件的面形测试精度大大提高,并且实现了波面的实时显示.该文研制了一套测量非球面面形的相移剪切干涉装置,面形检测精度:0.1μm.文中讨论了测量装置的整体方案,运用相移剪切干涉测试技术,对相移横向剪切干涉图进行了实时采集及处理,得到被测波面的一维波差分布图.用UML面向对象建模语言为非球面测试软件建立了数学模型,并在此基础上用VisualC++6.0开发工具开发了面向对象的C++应用程序,具有高效的面向对象的图形用户界面,好学易用,直观而且友好.

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1前言

1.2非球面测试技术的发展概况

1.2.1国内外发展概况

1.2.2几种非球面测量方法简介

1.3本课题研究的主要内容

1.3.1前人在本选题研究领域中的成果简述

1.3.2本课题研究的主要内容

1.4课题来源及意义

1.5论文的主要工作

2相移剪切装置及测量原理

2.1测试系统结构简介

2.2器件的选取

2.2.1 CCD的选取

2.2.2图象采集卡的选取

2.3光学系统

2.4相移横向剪切干涉仪的测量原理

2.5测试特点

3一维非球面测试数据处理

3.1引言

3.2非球面的二维测量数据处理方法

3.3非球面的一维测量数据处理方法

3.4非球面的一维测量数据拟合

3.4.1问题的提出

3.4.2最小二乘原理

3.4.3最小二乘解的求法

3.5正交多项式的最小二乘拟合

4光学非球面元件非球面度计算方法

4.1引言

4.2方法简介

4.2.1近似法

4.2.2牛顿迭代法

4.2.3最小二乘法

4.3计算实例

4.4结论

5非球面测试软件的面向对象程序设计

5.1编程语言与开发工具的选择

5.2面向对象的程序设计方法

5.2.1面向对象概述

5.2.2面向对象建模语言UML概述

5.2.3用UML对非球面面形测试软件进行建模

5.3程序设计

5.3.1菜单设计

5.3.2剪切框对话条程序设计

5.3.3程序优化

6一维相移横向剪切干涉图的采集与处理

6.1引言

6.2一维相移横向剪切干涉图的采集

6.3一维相移横向剪切干涉图的处理

6.3.1计算剪切量、光束口径及干涉场的有效范围

6.3.2位相计算

6.3.3消除位相的2π突变

6.3.4取采样点

6.3.5积分

6.3.6拟合并求一维偏差

6.4程序模块流程图

6.5测量实例

7误差分析

7.1引言

7.2 CCD安装的影响

7.3环境的影响

7.4图象采集卡的影响

7.5光学器件的影响

7.6剪切量的影响

8结论与后期工作

8.1结论

8.2后期工作

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢

参考文献