高精度合成式波前編碼器件檢測(cè)方法研究.pdf

1、合成式波前編碼器件（或合成式相位板）是一種非旋轉(zhuǎn)對(duì)稱式非球面，它是由三次相位面面形和凸雙曲面面形相疊加而成，具有相位編碼功能和光學(xué)聚焦功能。由于該器件各個(gè)方向的光焦度均不同，可以很好的校正傳統(tǒng)成像系統(tǒng)的某些缺陷，這一顯著的優(yōu)勢(shì)已逐漸引起人們的關(guān)注，并應(yīng)用在某些光學(xué)系統(tǒng)的仿真模擬中。由于合成式波前編碼器件面形的獨(dú)特性，它的應(yīng)用一直受到光學(xué)加工和檢測(cè)技術(shù)的限制。雖然目前光學(xué)加工和檢測(cè)技術(shù)迅速發(fā)展，但是合成式波前編碼器件的加工和檢測(cè)手段仍不成

2、熟，無法滿足實(shí)際應(yīng)用的需求，所以尋求一種對(duì)其可以進(jìn)行高精度檢測(cè)的方法顯得尤為重要。
　　本文針對(duì)合成式波前編碼器件面形的特殊性，提出利用干涉測(cè)量技術(shù)同時(shí)借助于衍射補(bǔ)償器——計(jì)算全息圖(CGH)，來實(shí)現(xiàn)對(duì)合成式波前編碼器件的高精度檢測(cè)。本文主要的研究?jī)?nèi)容如下：
　　1、通過對(duì)合成式波前編碼器件的面形進(jìn)行分析，總結(jié)了幾種檢測(cè)此面形的檢測(cè)方案，對(duì)各檢測(cè)方案的測(cè)試原理及測(cè)試性能進(jìn)行了分析對(duì)比，最終確定采用CGH非接觸式干涉測(cè)量法，該

3、檢測(cè)方法具有對(duì)器件無損傷、測(cè)量精度高、易裝調(diào)等優(yōu)勢(shì)，具有較強(qiáng)的工程實(shí)用性。
　　2、對(duì)計(jì)算全息法檢測(cè)合成式波前編碼器件的總體設(shè)計(jì)思路進(jìn)行了分析，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化，對(duì)系統(tǒng)中的各個(gè)光學(xué)元件的性能及參數(shù)進(jìn)行了確定，并利用誤差理論對(duì)其測(cè)試性能及參數(shù)進(jìn)行了評(píng)估。
　　3、闡述了根據(jù)CGH相位方程進(jìn)行刻蝕條紋位置搜索從而得到CGH加工數(shù)據(jù)的方法，根據(jù)被測(cè)器件及測(cè)試光路的波前特性，綜合考慮裝調(diào)工藝，完成了計(jì)算全息圖樣板的設(shè)計(jì)，