光學自由曲面檢測光路方案及關鍵部件設計研究.pdf

1、自由曲面光學元件有諸多優(yōu)點，在光學成像系統(tǒng)中使用時，不僅可以有效校正系統(tǒng)像差、提高成像質量，還可以減少系統(tǒng)單元數(shù)量及重量。在高性能照明系統(tǒng)設計中使用，可以有效提高光能利用率，為設計提供了相當大的自由度。盡管如此，光學自由曲面還不能進入到現(xiàn)代光學系統(tǒng)的主流中去，問題之一就是高精度、快速檢測技術。
　　 本文通過對光學自由曲面面形特征及描述方法的學習，總結了在光學設計中光學自由曲面的表達方式。研究了目前光學自由曲面的檢測方法，并進行

2、分析比較，選出一種最具優(yōu)勢的方法--在干涉光路中引入微透鏡陣列產生多視場干涉圖檢測光學自由曲面。本文圍繞這一檢測方法進行分析，得出在干涉光路中起關鍵作用的兩個光學元件：微透鏡陣列和有限共軛等暈型標準球面透鏡組。分別對這兩個元件進行分析，首先研究了傳統(tǒng)標準球面透鏡組的特點和工作原理，分析了有限共軛等暈型標準球面透鏡組的特點及工作原理，通過對其進行基本的像差分析，確定可行的光學結構，通過優(yōu)化分析，最終設計出兩組符合要求的標準球面透鏡組，PV