Shack-Hartmann波前传感器在光学检验中的应用 被引量：5

1

作者 李宏壮 王志臣 +3 位作者 刘欣悦 卫沛峰 明名 孟浩然 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期134-138,共5页

介绍用于光学检测的Shack-Hartmann(S-H)波前传感器,以及相应的检测实验结果。在实验室内,通过与Zygo干涉仪的测量结果对比,得出传感器的测量精度优于λ/50RMS(λ=632.8nm)。在外场利用星光作为光源,对口径1m、焦距11m的望远镜进行了系... 介绍用于光学检测的Shack-Hartmann(S-H)波前传感器,以及相应的检测实验结果。在实验室内,通过与Zygo干涉仪的测量结果对比,得出传感器的测量精度优于λ/50RMS(λ=632.8nm)。在外场利用星光作为光源,对口径1m、焦距11m的望远镜进行了系统波像差检验,测量结果为0.39λ～0.46λRMS之间,并随着俯仰角的增加而增大,主要像差形式为三阶像散。 展开更多

关键词 Shack-Hartmann波前传感器 面形检测 波像差检测 光学检验

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大口径望远镜波像差的外场检验方法 被引量：3

2

作者 李宏壮 王志臣 +2 位作者 王富国 张振铎 刘欣悦 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期39-42,共4页

为在外场环境下对大口径望远镜进行系统波像差的检验,研制了一套具有高探测能力的Shack-Hartmann波前传感器.利用恒星作为光源,对口径1m、焦距11m的大口径望远镜进行了波像差检验实验,测量结果为系统波像差在0.39λ～0.46λRMS之间,且... 为在外场环境下对大口径望远镜进行系统波像差的检验,研制了一套具有高探测能力的Shack-Hartmann波前传感器.利用恒星作为光源,对口径1m、焦距11m的大口径望远镜进行了波像差检验实验,测量结果为系统波像差在0.39λ～0.46λRMS之间,且随着俯仰角的增加而增大,主要像差形式为3阶0°像散,与星点检验的结果一致. 展开更多

关键词 大口径望远镜 波像差检测 Shack-Hartmann传感器

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多用途、模块化哈特曼波前传感器的研制 被引量：4

3

作者 李宏壮 刘欣悦 +1 位作者 王志臣 王建立 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期362-365,共4页

分析了哈特曼传感器的主要设计指标,介绍了设计研制的一种多用途、模块化哈特曼传感器,通过将传感器的主要部件,包括光源、准直镜、分光棱镜、缩束光路、微透镜阵列及相机等进行模块化设计,根据不同需求,对各模块增减或更换,实现了一套... 分析了哈特曼传感器的主要设计指标,介绍了设计研制的一种多用途、模块化哈特曼传感器,通过将传感器的主要部件,包括光源、准直镜、分光棱镜、缩束光路、微透镜阵列及相机等进行模块化设计,根据不同需求,对各模块增减或更换,实现了一套传感器多种用途的应用。并用该传感器进行了系统波像差及光学元件面形检测实验,通过与Zygo干涉仪的测量结果对比,得出该传感器测量精度λ/50 RMS。 展开更多

关键词 哈特曼波前传感器 模块化设计 波像差检测 面形检测

原文传递

定量检验光学元件面形的数字刀口仪技术研究 被引量：2

4

作者 王小鹏 朱日宏 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期69-72,共4页

在传统刀口仪的基础上,提出一种数字化刀口仪,利用该刀口仪可实现球面光学元件表面面形的定量检验。介绍数字刀口仪的组成、工作原理及测试过程等,并利用该刀口仪对一个半径为1000mm,口径为160mm的球面光学元件的面形进行了实际测量,给... 在传统刀口仪的基础上,提出一种数字化刀口仪,利用该刀口仪可实现球面光学元件表面面形的定量检验。介绍数字刀口仪的组成、工作原理及测试过程等,并利用该刀口仪对一个半径为1000mm,口径为160mm的球面光学元件的面形进行了实际测量,给出了光学元件均方根值和峰谷值测量结果,最后对测量结果进行了讨论。 展开更多

关键词 刀口检验 面形误差 数字刀口仪 图像处理 波像差

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离轴抛物镜检测中调整误差对波前畸变的影响 被引量：6

5

作者 李俊峰 宋淑梅 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1763-1770,共8页

对离轴非球面在光学加工和后期装调阶段的光学检测进行了研究,分析了检测过程中调整误差对波前畸变的影响。以加工半径为10 000 mm、二次曲面系数为-1、口径为500 mm、离轴量为425 mm的离轴抛物面为例,建立了各个调整参数对波前畸变影... 对离轴非球面在光学加工和后期装调阶段的光学检测进行了研究,分析了检测过程中调整误差对波前畸变的影响。以加工半径为10 000 mm、二次曲面系数为-1、口径为500 mm、离轴量为425 mm的离轴抛物面为例,建立了各个调整参数对波前畸变影响的物理模型及数学模型,调整误差主要包括俯仰与高低、偏摆与离轴量及绕其子光轴旋转3组参数。应用matlab软件对调整误差对波前畸变的影响进行了仿真分析,对相应的仿真结果进行了实验验证。结果显示,仿真与实验结果一致性很好,证明了理论模型的正确性。分析得到的相应结论适用于所有离轴非球面镜的调整误差分析。 展开更多

关键词 离轴非球面 光学检测 波前畸变 调整误差

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非球面非零位横向剪切干涉检测与波前重建 被引量：3

6

作者 王起维 董申 +2 位作者 孙涛 韩成顺 Shekhtman V N 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 2013年第3期261-270,共10页

本文分析了非球面非零位检测中3种典型的非球面度及其变化率、调整误差、回程误差以及干涉仪系统误差,提出了非球面度变化率是影响检测误差的主要因素,并给出了非球面非零位检测面形加工误差的确定方法.对基于Zernike多项式拟合的最小... 本文分析了非球面非零位检测中3种典型的非球面度及其变化率、调整误差、回程误差以及干涉仪系统误差,提出了非球面度变化率是影响检测误差的主要因素,并给出了非球面非零位检测面形加工误差的确定方法.对基于Zernike多项式拟合的最小二乘法和系数转换法进行了对比研究,分析了剪切量和多项式拟合阶数对波前重建精度的影响,并给出了数值模拟结果.为了验证以上方法的可行性及检测精度,针对一单点金刚石车削的抛物面反射镜,利用顶点球作为测试波前进行非零位横向剪切干涉检测,并用最小二乘法进行波前重建.实验结果表明,在非球面度变化率最大的反射镜边缘处面形误差最大,达到0.203μm,研究结果为横向剪切干涉仪用于非球面加工过程中在位检测提供了技术支撑. 展开更多

关键词 非球面检测 非零位检测 横向剪切干涉检测 波前重建 面形加工误差

原文传递

点衍射干涉仪波面参考源误差及公差分析 被引量：4

7

作者 代晓珂 金春水 于杰 《中国光学》 EI CAS 2014年第5期855-862,共8页

为了保留光纤点衍射干涉仪容易对准以及衍射光束易于控制的优点,同时又能实现大数值孔径(NA)光学系统的检测,设计了一种新型的波面参考源(WRS),它保留了光纤点衍射和微孔点衍射的优点,可满足大NA极紫外光刻物镜系统波像差检测的要求。... 为了保留光纤点衍射干涉仪容易对准以及衍射光束易于控制的优点,同时又能实现大数值孔径(NA)光学系统的检测,设计了一种新型的波面参考源(WRS),它保留了光纤点衍射和微孔点衍射的优点,可满足大NA极紫外光刻物镜系统波像差检测的要求。本文在分析各种误差的基础上,搭建了WRS原理光路并对WRS的系统误差标定算法进行详细的研究,得到WRS标定时旋转平台的角度公差为0.5°,跳径时偏离系数为0.5%。这一新型WRS误差分析及标定对于实现高精度的检测具有十分重要的意义,最终为实现WRS系统误差标定提供理论基础。 展开更多

关键词 光学检测 点衍射干涉仪 波面参考源 误差研究 公差分析

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二次非球面镜检测中基于波前等高线图的调整方法

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作者 晁格平 杨朋利 +2 位作者 杨子建 付晓庆 王艳维 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期652-655,共4页

为了提高非球面光学元件的检测精度及效率,缩短调整环节的时间,分析了非球面干涉检测过程中被检非球面镜的调整误差对检测结果波前信息的影响,提出利用波前等高线图走势准确判断调整方向的调整方法。建立调整方向与被检镜失调量之间的关... 为了提高非球面光学元件的检测精度及效率,缩短调整环节的时间,分析了非球面干涉检测过程中被检非球面镜的调整误差对检测结果波前信息的影响,提出利用波前等高线图走势准确判断调整方向的调整方法。建立调整方向与被检镜失调量之间的关系,并利用光学设计软件Zemax仿真模拟检测光路,结合二次非球面镜的光学公差分析判断调整量的大小。基于该调整方法,利用Zygo激光干涉仪对口径为50mm的双曲面进行检测,最终检测结果是RMS为0.014λ,实验表明该方法简单、可行。 展开更多

关键词 光学检测 波前等高线 调整误差 二次非球面

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用计算全息法测量长焦透镜的透射波前 被引量：3

9

作者 魏小红 何宇航 +3 位作者 高波 徐凯源 李强 柴立群 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3005-3011,共7页

为了高精度地检测长焦透镜的透射波前,提出了在Zygo干涉仪的平面光路中加入一个二元衍射元件提供参考波前的计算全息法(CGH)。介绍了计算全息法检测长焦透镜透射波前的理论,设计并研制了高精度计算全息板,并将其用于大口径长焦距透镜透... 为了高精度地检测长焦透镜的透射波前,提出了在Zygo干涉仪的平面光路中加入一个二元衍射元件提供参考波前的计算全息法(CGH)。介绍了计算全息法检测长焦透镜透射波前的理论,设计并研制了高精度计算全息板,并将其用于大口径长焦距透镜透射波前检测。理论分析和实际检测结果表明:该方法系统误差小,测量重复性精度优于0.004λ(2σRMS),与常规的菲索干涉法测量球面透镜透射波前得到的结果一致,从而验证了提出测量方法的可靠性。最后,详细分析了二元衍射元件的制造误差对透射波前检测的影响,得到测量误差(PV)小于λ/10。文中的结果表明提出的计算全息法可有效缩短光路,提高测量精度,对长焦透镜波前检测有重要的应用价值。 展开更多

关键词 长焦透镜 透射波前 光学检测 干涉检测 计算全息术 误差分析

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干涉仪的动态范围研究

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作者 姜舒昊 胡琪 +1 位作者 葛浥尘 潘宝珠 《仪表技术》 2021年第5期62-65,共4页

干涉检测时,不同的干涉条纹分布,干涉仪的动态范围是不同的。基于像差理论建立了平面存在倾斜和球面存在离焦时干涉检测的波像差函数,依据干涉采样时能够分辨干涉条纹的特点,建立了两种条纹分布干涉检测动态范围的数学模型。对于像元阵... 干涉检测时,不同的干涉条纹分布,干涉仪的动态范围是不同的。基于像差理论建立了平面存在倾斜和球面存在离焦时干涉检测的波像差函数,依据干涉采样时能够分辨干涉条纹的特点,建立了两种条纹分布干涉检测动态范围的数学模型。对于像元阵列为640×480探测器,圆形干涉图最大占用探测器像元的阵列为480×480,在平面检测仅存在倾斜时能够分辨的直条纹数为240条,球面检测仅存在离焦时能够分辨的干涉圆环数大约为60个。实验结果表明:基于波像差理论建立的干涉检测动态范围的数学模型是正确的,干涉仪的性能指标得到了进一步的完善。 展开更多

关键词 光学检测 干涉仪 动态范围 波像差

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点衍射干涉仪中小孔衍射波面误差分析 被引量：25

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作者 马强 刘伟奇 +4 位作者 李香波 康玉思 魏忠伦 冯睿 柳华 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2321-2324,共4页

针孔或光纤直径的大小是影响点衍射干涉仪检测精度的重要因素,在实际检测中须根据检测任务的精度要求来选择小孔的尺寸。基于标量衍射理论,仿真计算了小孔尺寸引起的衍射波面相对标准球面偏离的误差。结果表明,当小孔直径为2.5μm,数值... 针孔或光纤直径的大小是影响点衍射干涉仪检测精度的重要因素,在实际检测中须根据检测任务的精度要求来选择小孔的尺寸。基于标量衍射理论,仿真计算了小孔尺寸引起的衍射波面相对标准球面偏离的误差。结果表明,当小孔直径为2.5μm,数值孔径(NA)为0.3时,与小孔有关的光学系统误差峰值(PV)约为0.07nm。仿真方法和计算结果为针对各种高精度面形检测任务而设计点衍射干涉仪和分析其精度提供了理论和数据参考。 展开更多

关键词 光学检测 点衍射干涉仪 标量衍射 衍射波面误差

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相移点衍射干涉仪用衍射板结构设计 被引量：8

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作者 郑猛 李艳秋 刘克 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2013年第3期97-103,共7页

相移点衍射干涉仪(PS/PDI)的检测精度取决于衍射板中针孔衍射产生的参考球面波质量,而针孔的直径是影响参考球面波质量的一个重要因素。基于矢量衍射理论,以会聚光束作为入射光,分析了针孔厚度和直径、加工误差以及入射光源单项像差和... 相移点衍射干涉仪(PS/PDI)的检测精度取决于衍射板中针孔衍射产生的参考球面波质量,而针孔的直径是影响参考球面波质量的一个重要因素。基于矢量衍射理论,以会聚光束作为入射光,分析了针孔厚度和直径、加工误差以及入射光源单项像差和综合像差对衍射波面质量的影响。仿真数据表明,为了获得数值孔径为0.2,波前误差均方根(RMS)值不大于1.4×10-3λ的理想球面波,在针孔的实际加工制作中,应选200nm厚度铬膜,直径为1.5μm的针孔,并且满足仿真误差要求;对衍射板上窗口尺寸进行了仿真,结果表明窗口边长取60μm时,仿真结果最优。用实验验证了设计结果的可行性。 展开更多

关键词 测量 光学检测 相移点衍射干涉仪 波前误差 时域有限差分

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扫描哈特曼波前检测技术的误差分析研究 被引量：2

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作者 张昊 闫锋 +2 位作者 魏海松 陈新东 程强 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2016年第11期168-177,共10页

以斜率检测的面形重构算法为基础,结合导轨指向误差的实验标定结果,分析了导轨指向误差来源对实际检测结果的影响,并对理论分析进行了数值仿真与补偿。结果表明,基于扫描哈特曼原理的波前检测技术对高频误差不敏感;通过拟合低频误差可... 以斜率检测的面形重构算法为基础,结合导轨指向误差的实验标定结果,分析了导轨指向误差来源对实际检测结果的影响,并对理论分析进行了数值仿真与补偿。结果表明,基于扫描哈特曼原理的波前检测技术对高频误差不敏感;通过拟合低频误差可提高波前检测精度。该研究结果对波前检测技术的工程应用具有重要指导意义。 展开更多

关键词 测量 哈特曼原理 斜率检测 波前检测 误差分析

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