包邮光学与光子学丛书光学自由曲面的CGH补偿干涉测量技术

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 光学自由曲面 1
1.1.1 光学自由曲面的概念及内涵 1
1.1.2 光学自由曲面的应用现状 4
1.2 几何像差与波像差 17
1.2.1 单色几何像差 17
1.2.2 波像差 22
1.3 波面干涉测量 24
1.3.1 波面干涉测量基础 24
1.3.2 零位测试 26
1.4 零位补偿器 28
参考文献 32
第2章CGH补偿器设计 37
2.1 CGH补偿的基本原理 37
2.1.1 全息术 37
2.1.2 波面干涉测量中的计算全息 38
2.1.3 CGH补偿器 41
2.2 CGH相位函数设计 45
2.2.1 主全息 45
2.2.2 干扰级次的衍射分析 50
2.2.3 辅助对准与标记全息 51
2.3 CGH补偿的投影畸变校正 53
2.3.1 补偿检验中的投影畸变 53
2.3.2 投影畸变校正方法 55
2.4 CGH制造工艺 57
2.4.1 CGH制造工艺概述 57
2.4.2 CGH编码方法 60
参考文献 64
第3章 光学复杂曲面的CGH补偿检验实例 67
3.1 回转对称非球面 67
3.2 离轴凸非球面 71
3.3 XY多项式自由曲面 73
3.4 共体多曲面的形位误差同步检验 79
3.4.1 多面共体元件的CGH补偿检验 79
3.4.2 宽光谱共轴相机反射镜的CGH补偿检验 81
3.5 CGH补偿检验的误差分析 86
3.5.1 CGH制造误差的检测 86
3.5.2 CGH补偿检验误差的对比验证 90
参考文献 91
第4章 大口径柱面反射镜的CGH补偿拼接测量 93
4.1 光学柱面反射镜应用背景 93
4.2 柱面子孔径的几何像差理论 95
4.2.1 柱面子孔径的几何像差构成 95
4.2.2 柱面子孔径的失调像差 99
4.3 柱面反射镜的CGH补偿器设计 102
4.3.1 圆柱面的CGH补偿器设计 102
4.3.2 非圆柱面的CGH补偿器设计 107
4.3.3 非圆柱面的可重构补偿器设计 108
4.4 柱面子孔径拼接算法 113
4.4.1 柱面子孔径拼接算法原理 114
4.4.2 柱面子孔径拼接算法仿真对比 120
4.5 大口径柱面反射镜的补偿拼接测量实例 122
参考文献 127
第5章 基于双回转CGH的可变补偿拼接测量 130
5.1 大口径凸非球面的离轴测量需求 130
5.2 非球面的离轴子孔径像差 134
5.3 基于双回转CGH的可变补偿器 135
5.3.1 双回转CGH的光学设计 135
5.3.2 双回转CGH的辅助图样设计 139
5.3.3 近零位补偿器的面形适应性 140
5.4 近零位子孔径拼接算法 141
5.4.1 拼接模型与优化算法 141
5.4.2 凸非球面近零位拼接算法的仿真验证 143
5.5 可变补偿拼接测量工作站样机 144
5.5.1 近零位子孔径的光学装调公差 144
5.5.2 拼接测量工作站样机的运动学建模 145
5.5.3 拼接测量工作站样机的光机一体化设计 147
5.5.4 近零位补偿条件下的子孔径测量对准 150
5.6 大口径凸非球面的可变补偿拼接测量实例 151
5.6.1 凸非球面反射镜样件的背面透过补偿检验 151
5.6.2 多模式误差图的配准 152
5.6.3 凸非球面反射镜样件的面形测量验证 154
5.6.4 近零位子孔径拼接的失调像差分离方法 157
参考文献 160
第6章 基于空间光调制器的可编程CGH补偿检测 162
6.1 基于SLM的可编程CGH 162
6.1.1 基于干涉型计算全息编码的SLM相位控制原理 162
6.1.2 使用SLM作为可编程CGH检测球面基底自由曲面 167
6.1.3 使用SLM作为可编程CGH检测平面基底自由曲面 173
6.2 基于SLM和高次非球面透镜的折衍混合可变补偿检测 177
6.2.1 基于SLM和高次非球面透镜的折衍混合可变补偿检测原理 177
6.2.2 检测系统的误差分析 181
6.2.3 大偏离量自由曲面检测的实验验证 182
6.3 加工过程中动态演变局部大误差的智能推理补偿检测 187
6.3.1 加工过程中动态演变局部大误差的智能推理补偿检测原理 187
6.3.2 局部大误差智能解析仿真 196
6.3.3 局部大误差智能解析实验验证 198
参考文献 202