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基于非理想标准镜的子孔径拼接干涉检测技术研究

闫力松,  王孝坤,  罗霄,  曾雪锋,  郑立功,  张学军

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闫力松, 王孝坤, 罗霄, 曾雪锋, 郑立功, 张学军. 基于非理想标准镜的子孔径拼接干涉检测技术研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(1): 178-183.
引用本文: 闫力松, 王孝坤, 罗霄, 曾雪锋, 郑立功, 张学军. 基于非理想标准镜的子孔径拼接干涉检测技术研究[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(1): 178-183.
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Yan Lisong, Wang Xiaokun, Luo Xiao, Zeng Xuefeng, Zheng Ligong, Zhang Xuejun. Sub-aperture stitching interferometry based on non-ideal standard mirror[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(1): 178-183.
Citation: Yan Lisong, Wang Xiaokun, Luo Xiao, Zeng Xuefeng, Zheng Ligong, Zhang Xuejun. Sub-aperture stitching interferometry based on non-ideal standard mirror[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(1): 178-183.
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基于非理想标准镜的子孔径拼接干涉检测技术研究

  • 1.

    中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室,吉林长春130033;

  • 2.

    中国科学院大学,北京100049

基金项目: 

国家自然科学基金（61036015）;国家高技术研究发展计划（O8663NJ090）

详细信息
    作者简介:

    闫力松（1988-），男，博士生，主要从事光学检测技术方面的研究。Email：yanlisong@yahoo.cn

  • 中图分类号: TH74

Sub-aperture stitching interferometry based on non-ideal standard mirror

  • 1.

    Key Laboratory of Optical System Advanced Manufacturing Technology,Changchun Institute of Optics,Fine Mechanicsand Physics,Chinese Academy of Sciences,Changchun 130033,China;

  • 2.

    Unversity of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100049,China

  • 摘要: 在大口径光学镜面的检测中，随着参考镜尺寸的增加，加工精度的制约，重力变形，温度，环境等因素的影响使得参考镜在检测中已经不能作为理想平面镜。文中基于最大似然估计（ML）算法，Zernike 多项式拟合对利用非理想平面镜作为参考镜的子孔径拼接检测建立了一套合理的拼接算法和数学模型。并结合工程实例，完成了对2.5 m3.5 m 椭圆形平面镜的模拟拼接实验，拼接前后全孔径面形误差分布是一致的，其PV 值和RMS 值的偏差分别为0.022 与0.001 3 。全口径相位分布的PV 值与RMS 值的相对误差分别为2.81%与0.81%。实验结果表明：利用ML 拼接算法可以高精度地完成对参考镜为非理想平面的大口径平面镜的拼接检测。
    Abstract: To the testing of large-diame ter optical mirror, with the increase in the size of the reference mirror, it can't be treated as an ideal plane mirror because of the constraints of the machining accuracy, gravity deformation, temperature, environment impact. Based on the maximum likelihood estimation, Zernike polynomials fitting, a reasonable stitching algorithms and mathematical models was established for non-ideal standard lens sub-aperture stitching. Stitching experiment was accomplished on the computer with a 2.5m3.5m oval plane mirror as an engineering example. The full-aperture surface error distribution after stitching was consistent with the original. PV and RMS deviation were 0.022 and 0.001 3 . The full aperture phase distribution of the PV value and the RMS value of relative error was 2.81% and 0.81% respectively. The experimental results show that: large-diameter plane mirror can be tested with non-ideal reference mirror in high precision using the ML algorithm.
  • [1]
    [2] Xu Qinglan, Wu Fan, Wu Shibin, et a1. Super smooth surfacing fabrication for lightweight silicon carbide plan mirror [J]. Opto- Electronic Engineering, 2004, 31(9): 22-25. (in Chinese) 徐青兰, 伍凡, 吴时彬, 等. 轻质碳化硅平面反射镜超光滑 表面加工[J]. 光电工程, 2004, 31(9): 22-25.
    [3]
    [4] Chow W W, George N L. A method for sub-aperture testing interferogram reduction[J]. Optics Letters, 1983, 8(9): 468-470.
    [5]
    [6] Peng Su. Absolute measurements of large mirrors [D]. Arozina: The University Of Arizona, 2008.
    [7]
    [8] Wang Lihua, Wu Shibin, Hou Xi, et al. Measurement of flat wavefront by sub-aperture stitching interferometry [J]. Opto- electronic Engineering, 2009, 36(6): 126-130. (in Chinese) 汪利华, 吴时彬, 侯溪, 等. 子孔径拼接干涉检测大口径平 面波前[J]. 光电工程, 2009, 36(6): 126-130.
    [9]
    [10] Wang Xiaokun. Research on the technique for testing of aspheric surfaces by sub-aperture stitching interferometry[D]. Changchun: Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, CAS, 2008. (in Chinese) 王孝坤.子孔径拼接干涉检测非球面技术的研究[D]. 长春: 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 2008.
    [11]
    [12] Mikael Sjodahl, Bozenko F. Oreb Stitching interferometric measurement data for inspection of large optical components[J]. Opt Eng, 2001, 41(2): 403-408.
    [13]
    [14] Zhao Chunyu, Robert A Sprowl. Figure measurement of a large optical flat with a Fizeau interferometer and stitching technique[C]//SPIE, 2006, 6293: 1-9.
    [15] Dai Guangming. Nonrecursive determination of orthonormal polynomials with matrix formulation[J] Optics Letters, 2007, 32(1): 74-76.
    [16]
    [17] Peng Su, Jim Burge. Maximum likelihood estimation as a general method of combining sub -aperture data for interferometric testing[C]//SPIE, 2006, 6342: 1-6
    [18]
    [19] Wang Xiaokun, Zhang Xuejun. Preliminary study on the test of asphere using sub-aperture stitching method [J]. Optical Technology, 2006, 32(5): 673－681. (in Chinese) 王孝坤, 张学军. 子孔径拼接检测非球面的初步研究[J]. 光学技术, 2006, 32(5): 673－681. 闫力松等：基于非理想标准镜的子孔径拼接干涉检测技术研究183
  • [1] 汪巧萍, 齐文雯, 谭伟.  航天TDI推扫式光学遥感器机动成像质量 . 红外与激光工程, 2022, 51(10): 20220094-1-20220094-8. doi: 10.3788/IRLA20220094
    [2] 李彬, 雷宏杰.  机载光学大气数据系统数据反演精度分析 . 红外与激光工程, 2021, 50(8): 20200429-1-20200429-6. doi: 10.3788/IRLA20200429
    [3] 狄慧鸽, 华灯鑫.  底层大气探测激光雷达国内研究现状与进展（特邀） . 红外与激光工程, 2021, 50(3): 20210032-1-20210032-10. doi: 10.3788/IRLA20210032
    [4] 李明飞, 阚宝玺, 霍娟, 阎璐, 刘院省.  水平大气环境34 km单像素成像实验 . 红外与激光工程, 2019, 48(9): 925002-0925002(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0925002
    [5] 李斌, 陈佳夷, 王海超, 霍腾飞, 李新华.  面型误差和失调量对同轴三反系统像质的影响 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 918002-0918002(7). doi: 10.3788/IRLA201847.0918002
    [6] 马晓珊, 杨震, 李立钢, 倪伟, 李毓伦.  基于光场理论的场景仿真 . 红外与激光工程, 2018, 47(8): 818003-0818003(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0818003
    [7] 郑永超, 王玉诏, 岳春宇.  天基大气环境观测激光雷达技术和应用发展研究 . 红外与激光工程, 2018, 47(3): 302002-0302002(14). doi: 10.3788/IRLA201847.0302002
    [8] 周树道, 马忠良, 王敏, 彭舒龄.  采用光束扫描的透射仪测量光路自动准直系统 . 红外与激光工程, 2017, 46(10): 1017001-1017001(7). doi: 10.3788/IRLA201769.1017001
    [9] 李玉杰, 朱文越, 饶瑞中.  非Kolmogorov大气湍流随机相位屏模拟 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1211001-1211001(8). doi: 10.3788/IRLA201645.1211001
    [10] 孟庆宇, 董吉洪, 王栋, 赵伟国.  轻小型立体相机光学系统研制 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 418002-0418002(8). doi: 10.3788/IRLA201645.0418002
    [11] 艾勇, 段梦云, 徐洁洁, 单欣, 陈晶, 熊准, 姜茹.  LC-SLM激光大气传输湍流模拟及通信实验分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3103-3109.
    [12] 李双, 裘桢炜, 王相京.  星载大气主要温室气体监测仪杂光模拟分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 616-619.
    [13] 刘东, 杨甬英, 周雨迪, 黄寒璐, 成中涛, 罗敬, 张与鹏, 段绿林, 沈亦兵, 白剑, 汪凯巍.  大气遥感高光谱分辨率激光雷达研究进展 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2535-2546.
    [14] 龚绍琦, 孙海波, 王少峰, 国文哲, 李云梅.  热红外遥感中大气透过率的研究(二): 大气透过率模式的应用 . 红外与激光工程, 2015, 44(7): 2013-2020.
    [15] 龚绍琦, 孙海波, 王少峰, 国文哲, 李云梅.  热红外遥感中大气透过率的研究(一):大气透过率模式的构建 . 红外与激光工程, 2015, 44(6): 1692-1698.
    [16] 孔悦, 徐熙平, 倪小龙.  基于GPU 的液晶大气湍流模拟器的波面生成计算 . 红外与激光工程, 2014, 43(9): 3061-3065.
    [17] 马超, 廖鹤, 周文龙, 李文峰.  卫星激光大气遥感数据反演探讨 . 红外与激光工程, 2014, 43(S1): 13-17.
    [18] 刘晓, 易维宁, 乔延利, 崔文煜.  基于低空遥感系统的星载光学遥感器成像仿真 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 217-225.
    [19] 吴峰, 沈为民, 朱锡芳, 陈宇恒, 许清泉.  通过扩展编程模拟星敏感器光学系统成像方法的研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(5): 1561-1567.
    [20] 马晓珊, 孟新, 杨震, 彭晓东, 谢文明.  天基光学遥感成像仿真中大气影响分析与模拟 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 226-231.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-05-11
  • 修回日期:  2013-06-13
  • 刊出日期:  2014-01-25

基于非理想标准镜的子孔径拼接干涉检测技术研究

  • 1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室,吉林长春130033;
  • 2. 中国科学院大学,北京100049
    • 作者简介:

    闫力松（1988-），男，博士生，主要从事光学检测技术方面的研究。Email：yanlisong@yahoo.cn

  • 收稿日期: 2013-05-11
  • 修回日期: 2013-06-13
  • 刊出日期: 2014-01-25
基金项目:

国家自然科学基金（61036015）;国家高技术研究发展计划（O8663NJ090）

  • 中图分类号: TH74

摘要: 在大口径光学镜面的检测中，随着参考镜尺寸的增加，加工精度的制约，重力变形，温度，环境等因素的影响使得参考镜在检测中已经不能作为理想平面镜。文中基于最大似然估计（ML）算法，Zernike 多项式拟合对利用非理想平面镜作为参考镜的子孔径拼接检测建立了一套合理的拼接算法和数学模型。并结合工程实例，完成了对2.5 m3.5 m 椭圆形平面镜的模拟拼接实验，拼接前后全孔径面形误差分布是一致的，其PV 值和RMS 值的偏差分别为0.022 与0.001 3 。全口径相位分布的PV 值与RMS 值的相对误差分别为2.81%与0.81%。实验结果表明：利用ML 拼接算法可以高精度地完成对参考镜为非理想平面的大口径平面镜的拼接检测。

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