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非零位凸非球面子孔径拼接检测技术研究

闫公敬 张宪忠

闫公敬, 张宪忠. 非零位凸非球面子孔径拼接检测技术研究[J]. 中国光学(中英文), 2018, 11(5): 798-803. doi: 10.3788/CO.20181105.0798
引用本文: 闫公敬, 张宪忠. 非零位凸非球面子孔径拼接检测技术研究[J]. 中国光学(中英文), 2018, 11(5): 798-803. doi: 10.3788/CO.20181105.0798
YAN Gong-jing, ZHANG Xian-zhong. Research on non-null convex aspherical sub-aperture stitching detection technology[J]. Chinese Optics, 2018, 11(5): 798-803. doi: 10.3788/CO.20181105.0798
Citation: YAN Gong-jing, ZHANG Xian-zhong. Research on non-null convex aspherical sub-aperture stitching detection technology[J]. Chinese Optics, 2018, 11(5): 798-803. doi: 10.3788/CO.20181105.0798

非零位凸非球面子孔径拼接检测技术研究

doi: 10.3788/CO.20181105.0798
详细信息
    作者简介:

    闫公敬(1964-), 男, 黑龙江齐齐哈尔人, 副教授, 主要从事光学加工及检测技术方面的研究。E-mail:yan-gong-jing@163.com

  • 中图分类号: O439;O436.1

Research on non-null convex aspherical sub-aperture stitching detection technology

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  • 摘要: 为了实现大口径凸非球面镜的高精度检测,本文研究了凸非球面非零位子孔径拼接检测技术,并建立了一套非零位拼接检测算法模型,模型中分别针对同轴子孔径与离轴子孔径非零位检测时所引入的测试误差进行了建模分析,同时对测试误差剔除、拼接系数求解、全口径面形获得等问题进行了研究。最后,结合工程实例,对一口径为130 mm的凸双曲面进行了拼接检测,分析了该非球面各测试子孔径非零位检测误差形式,同时进行了误差剔除、全口径面形获取等工作。从拼接结果中可以看出,拼接结果光滑、连续、无拼接痕迹。为了进一步验证拼接精度,我们将拼接结果与子孔径检测结果进行对比,引入了自检验子孔径评价方法,计算得到自检验子孔径与拼接结果在自检验子孔径范围内的残差图,二者残差图的PV值与RMS值分别为0.016λ与0.003λ,由上述结果可以得到自检验子孔径的测试结果与拼接结果在自检验子孔径范围内是一致的,从而验证了本文算法的拼接精度。

     

  • 图 1  子孔径拼接流程图

    Figure 1.  Flow chart of sub-aperture stitching testing

    图 2  同轴子孔径检测误差

    Figure 2.  Testing error of coaxial sub-aperture

    图 3  离轴子孔径检测误差

    Figure 3.  Testing error of off-axis sub-aperture

    图 4  检测装置图

    Figure 4.  Experimental setup

    图 5  子孔径规划示意图

    Figure 5.  Schematic diagram of sub-aperture arrangement

    图 6  子孔径检测结果

    Figure 6.  Test results of sub-apertures

    图 7  中心子孔径非零位检测误差

    Figure 7.  Non-null retrace error of central sub-aperture (pv 0.431λ rms 0.116λ)

    图 8  离轴子孔径非零位检测误差

    Figure 8.  Non-null retrace error of off-axis sub-aperture (pv 0.656λ rms 0.169λ)

    图 9  子孔径拼接结果

    Figure 9.  Stitching map of sub-aperture

    图 10  自检验子孔径检测结果

    Figure 10.  Testing map of self-examine sub-aperture

    图 11  残差图

    Figure 11.  Residual map

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出版历程
  • 收稿日期:  2017-09-15
  • 修回日期:  2017-11-05
  • 刊出日期:  2018-10-01

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