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分光镜厚度对双臂Tolansky干涉自准直仪测角准确性的影响
1
作者 方振远 张宝武 +6 位作者 崔建军 张斌 陈恺 许子杰 朱玲 孙怡 罗贤欢 《物理学报》 北大核心 2025年第5期78-86,共9页
为了解决Tolansky干涉微小角度测量过程依赖动镜测量臂臂长的问题,提出了一种双臂Tolansky干涉自准直测角方案,针对其中分光镜厚度对测角准确性的影响,利用几何光学的单折射球面公式和过渡公式分析了分光镜厚度影响下的虚拟点光源位置,... 为了解决Tolansky干涉微小角度测量过程依赖动镜测量臂臂长的问题,提出了一种双臂Tolansky干涉自准直测角方案,针对其中分光镜厚度对测角准确性的影响,利用几何光学的单折射球面公式和过渡公式分析了分光镜厚度影响下的虚拟点光源位置,建立了包含分光镜厚度和折射率的圆心偏转量与偏转角之间的关系,通过虚拟仿真和实体实验相结合的方式详细考察了分光镜厚度对测角准确性的影响.结果显示,分光镜厚度不同会影响初始圆心的位置;随着分光镜厚度的增大,不同角度下,仿真测量结果与含厚度因素关系式理论值的相对偏差在±0.5%以内;在同一角度下,所建立的含厚度因素关系式与不含厚度因素关系式的差值逐渐增大.在1 mm分光镜的厚度下,以已标定自准直仪所测导轨数据为准,所建立的含厚度因素关系式与不含厚度因素关系式的相对误差仅为0.22%.本文结果为这种新型自准直仪的深度研究和开发提供了重要的指导. 展开更多
关键词 tolansky 干涉 自准直仪 同心圆环 微小角度
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Tolansky干涉测量平行透明材料折射率方法探究
2
作者 许子杰 张宝武 +3 位作者 施江焕 欧阳烨锋 朱玲 方振远 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期459-465,共7页
为提高平行透明材料折射率的测量精度,提出了一种基于Tolansky干涉的折射率测量方法。通过几何光学理论的分析,建立了Tolansky干涉同心圆环的圆心侧移量与折射率之间的关系;构建了一个平行透明材料折射率测量仿真模型,对测量方法进行了... 为提高平行透明材料折射率的测量精度,提出了一种基于Tolansky干涉的折射率测量方法。通过几何光学理论的分析,建立了Tolansky干涉同心圆环的圆心侧移量与折射率之间的关系;构建了一个平行透明材料折射率测量仿真模型,对测量方法进行了虚拟实验研究,考察了方法的可行性;搭建了实验系统完成玻璃薄片折射率的测量,并与其他仪器进行了比较。实验结果表明,在测得材料旋转角度、干涉圆环圆心侧移量和材料厚度后,所得折射率计算值与理论值之间的相对误差仅为0.11%,为折射率高精度测量提供了一种新的可行方案。不确定评定结果显示,这种方法的测量结果受被测材料的厚度影响最大。 展开更多
关键词 物理光学 折射率 tolansky干涉 同心圆环
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透射式Tolansky干涉圆环椭圆化现象分析与验证
3
作者 许子杰 张宝武 +4 位作者 朱玲 方振远 罗贤欢 孙怡 张斌 《光学学报》 北大核心 2025年第1期273-282,共10页
针对透射式Tolansky干涉测量中干涉圆环椭圆化现象,首先基于平行平板成像特性分析了平行平板厚度、光线入射角度、CCD与点光源间距这三者导致椭圆化的机理,建立了三者与离心率之间的关系式,然后,通过Matlab实现了这种关系式的可视化,展... 针对透射式Tolansky干涉测量中干涉圆环椭圆化现象,首先基于平行平板成像特性分析了平行平板厚度、光线入射角度、CCD与点光源间距这三者导致椭圆化的机理,建立了三者与离心率之间的关系式,然后,通过Matlab实现了这种关系式的可视化,展示了离心率随三种影响因素的变化趋势,最后,通过Zemax仿真与实体实验相结合的方式进行交叉验证,结果显示椭圆化现象是由光线在子午面与弧矢面上偏折状况不同造成的,且椭圆离心率与光线入射角度、平行平板厚度呈正相关,与CCD较点光源距离呈负相关,这为后续利用透射式Tolansky干涉进行精密测量时,合理调整以上三种影响因素来有效抑制干涉圆环的椭圆化提供了理论与实验指导。 展开更多
关键词 物理光学 透射式tolansky干涉 干涉同心圆环 椭圆化
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基于Tolansky干涉的直线度误差测量
4
作者 朱玲 张宝武 +5 位作者 刘维 方振远 许子杰 罗贤欢 孙怡 张斌 《中国计量大学学报》 2025年第3期360-368,共9页
目的:为丰富和发展直线度误差测量的理论和方法,提出一种基于Tolansky干涉的直线度误差测量方法。方法:分析了Tolansky干涉测角方法中干涉同心圆环的圆心侧移量与测量反射镜M1微小偏角之间的理论关系,并据此建立直线度误差测量理论。以... 目的:为丰富和发展直线度误差测量的理论和方法,提出一种基于Tolansky干涉的直线度误差测量方法。方法:分析了Tolansky干涉测角方法中干涉同心圆环的圆心侧移量与测量反射镜M1微小偏角之间的理论关系,并据此建立直线度误差测量理论。以长度为1 000 mm的导轨为研究对象,结合虚拟仿真和实验验证,评估所提方法的可行性、重复性、准确性和可靠性。结果:实验结果复现了虚拟仿真呈现的干涉现象。多次测量结果表明,所提方法测量的导轨直线度误差具有良好的重复性,平均误差为23.37μm,达到了丝级精度。虽然该误差值高于自准直仪的测量结果,但两者的误差曲线趋势高度吻合,验证了所提方法的准确性和可靠性。结论:所提出的基于Tolansky干涉的方法能够有效测量导轨直线度误差。 展开更多
关键词 直线度误差 tolansky干涉 同心圆环 最小包容区域法
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共程Tolansky干涉圆环嵌套现象分析 被引量：1
5
作者 欧阳烨锋 许子杰 +4 位作者 张宝武 朱玲 方振远 罗贤欢 孙怡 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期237-244,共8页
针对共程Tolansky干涉测量中出现的干涉圆环嵌套问题,基于多光束反射原理建立了分析模型,通过将MATLAB的仿真实验和实体双臂Tolansky干涉系统相结合的方式进行交叉验证,结果显示嵌套环确实是由光束在干涉分光镜和干涉反射镜之间来回反... 针对共程Tolansky干涉测量中出现的干涉圆环嵌套问题,基于多光束反射原理建立了分析模型,通过将MATLAB的仿真实验和实体双臂Tolansky干涉系统相结合的方式进行交叉验证,结果显示嵌套环确实是由光束在干涉分光镜和干涉反射镜之间来回反射产生的多光束干涉造成的。由仿真和实验的验证显示可知,通过合理调整干涉分光镜的透射率、反射率和干涉反射镜的反射率可以对嵌套现象进行有效地抑制,为后续利用共程Tolansky干涉进行精密测量提供了理论和实验指导。 展开更多
关键词 物理光学 tolansky干涉 共程干涉 非定域 圆环嵌套
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前镜参考型非定域干涉测角系统研究
6
作者 方振远 张宝武 +3 位作者 朱玲 许子杰 孙怡 罗贤欢 《现代电子技术》 北大核心 2025年第16期75-80,共6页
非定域干涉测角系统利用其产生的同心干涉圆环圆心侧移量来描述被测角度的变化。针对该技术中圆心侧移方向与被测角偏转方向的关系、系统有效测量量程大小、仪器分辨率高低等方面的问题,以前镜参考型结构系统为对象,采用虚拟仿真和实体... 非定域干涉测角系统利用其产生的同心干涉圆环圆心侧移量来描述被测角度的变化。针对该技术中圆心侧移方向与被测角偏转方向的关系、系统有效测量量程大小、仪器分辨率高低等方面的问题,以前镜参考型结构系统为对象,采用虚拟仿真和实体实验相结合的方式进行深入探究。首先建立了前镜参考型测角系统中干涉同心圆环的圆心侧移与被测角偏转之间的理论关系,其次构建了Zemax虚拟仿真模型进行仿真验证,最终搭建实体仪器进行测试。实验结果表明:前镜参考型非定域干涉测角系统的干涉圆心侧移方向与被测角度偏转方向相同;在既定参数条件下,系统最大有效量程为900 mm,分辨率随测量量程的增大而逐渐降低,最小量程时最高分辨率为0.024 6″。该前镜参考型非定域干涉测角系统具有测量精度高、应用场景广、可根据测量任务灵活地调整分辨率和测量范围等优点,可以胜任小角度及直线度测量。 展开更多
关键词 非定域干涉 tolansky干涉 微小角度测量 激光干涉技术 干涉测角系统 光学仿真
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