大口徑平面光學組件面形檢測技術研究與應用.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、在慣性約束核聚變(ICF)系統(tǒng)中的大口徑平面光學組件,具有需求量大、生產(chǎn)成本高、口徑大、面形要求高等特點。目前針對大口徑平面光學組件面形檢測的手段主要有干涉儀、瑞奇-康芒檢測法以及子孔徑拼接法等。由于這些方法中的設備往往較為龐大,完成大口徑平面光學組件傾斜姿態(tài)面形檢測的成本較高。角差法通過順序測量相鄰兩點間的法線夾角進而積分計算組件面形,可以使測量設備極大簡化,從而完成大口徑平面光學組件傾斜姿態(tài)面形檢測。本文針對基于角差法的大口徑平面光

2、學組件面形檢測系統(tǒng),通過算法分析與模擬仿真推導出系統(tǒng)測角誤差容忍度并由此計算出激光光斑質心定位精度要求,進而設計完成滿足工程要求的激光光斑質心定位算法,最后對系統(tǒng)中的軟件系統(tǒng)進行了設計與實現(xiàn)。本文主要工作如下:
  1、分析了角差法面形重構原理,推導出系統(tǒng)的測角誤差容忍度,并計算出激光光斑質心定位精度要求。通過分析角差法面形重構原理,得出了角差法中測角誤差傳遞特征;通過對測角誤差傳遞過程的模擬仿真推導出測量432mm×432mm口

3、徑組件精度達到λ/3(λ=632nm)需使測角誤差≦±0.06″,根據(jù)測角原理與系統(tǒng)參數(shù)計算得光斑質心定位精度要求為0.2像素。
  2、設計并實現(xiàn)了一套激光光斑質心定位算法。該算法在傳統(tǒng)灰度重心法的基礎之上,對圖像分割和誤差處理進行改進。通過卷積使得分割出的光斑區(qū)域圓形度優(yōu)于傳統(tǒng)方法,通過3σ誤差處理模型提升質心穩(wěn)定性。實驗表明該算法的質心定位精度優(yōu)于0.1像素。
  3、設計并實現(xiàn)了一套大口徑平面光學組件面形檢測系統(tǒng)軟件

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