長焦距測量系統(tǒng)的像差誤差校正方法研究.pdf

1、在基于泰伯效應和莫爾條紋的長焦距測量系統(tǒng)中，使用發(fā)散光和不等周期光柵代替平行光和等周期光柵可以有效解決平行光準直性難以滿足的問題，同時提高了系統(tǒng)的測量精度。然而在利用測量數(shù)據(jù)計算被測透鏡焦距值的過程中使用的是近軸的高斯成像公式，未考慮由被測透鏡像差引入的誤差。使用發(fā)散光束作為系統(tǒng)的測量光束后該誤差會明顯增大，成為影響測量精度的重要因素。
　　本文首先對系統(tǒng)的成像光路進行了仿真，仿真結果說明當光源放置于被測透鏡前4200mm處時，由

2、被測透鏡像差引入的誤差會分別對名義焦距值為13500mm透鏡和名義焦距值為31251mm透鏡的測量焦距值造成5mm和40mm的偏差。該誤差對測量精度造成的影響已不容忽視，必須對其進行校正。然后我們通過分步數(shù)值計算得到了誤差校正值，并與ZEMAX的仿真結果進行了對比，兩組數(shù)據(jù)的高度一致說明我們的計算方法是準確可靠的。將該誤差校正值帶入被測透鏡焦距值的計算公式，即可得到被測透鏡校正后的焦距值。利用Visual C++對原有的系統(tǒng)測量軟件進行

3、改進，使得我們在實際測量中可以直接得到被測透鏡校正后的焦距值。最后我們對名義焦距值為13500mm透鏡和名義焦距值31251mm透鏡的測量數(shù)據(jù)進行了校正，與名義值相比，校正后的測量精度分別優(yōu)于0.008％和0.028％。同時我們利用長焦距測量法和干涉儀測量法分別對十塊透鏡進行了測量，將長焦距測量法校正后的測量精度與干涉儀法的測量精度進行對比，結果說明兩者的相對精度優(yōu)于0.06％。以上實驗數(shù)據(jù)充分說明我們提出的校正方法有效提高了系統(tǒng)的測量