| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-10页 |
| 1 绪论 | 第21-41页 |
| 1.1 研究背景 | 第21-22页 |
| 1.2 光学自由曲面的数学表征 | 第22-24页 |
| 1.2.1 Zernike多项式表征 | 第23-24页 |
| 1.2.2 高斯径向基函数表征 | 第24页 |
| 1.3 光学自由曲面加工方法 | 第24-29页 |
| 1.3.1 切削 | 第24-26页 |
| 1.3.2 磨削 | 第26-27页 |
| 1.3.3 抛光 | 第27-29页 |
| 1.4 光学自由曲面检测研究现状 | 第29-38页 |
| 1.4.1 夏克-哈特曼波前探测法 | 第29-30页 |
| 1.4.2 相位测量偏折术 | 第30-32页 |
| 1.4.3 干涉测量法 | 第32-38页 |
| 1.4.4 小结 | 第38页 |
| 1.5 论文主要研究内容及创新点 | 第38-41页 |
| 1.5.1 论文研究内容 | 第38-39页 |
| 1.5.2 论文创新点 | 第39-41页 |
| 2 自由曲面子孔径拼接干涉检测技术与系统 | 第41-61页 |
| 2.1 FSSI系统方案 | 第41-44页 |
| 2.1.1 FSSI系统原理 | 第41-43页 |
| 2.1.2 FSSI系统模型 | 第43-44页 |
| 2.2 非常规子孔径划分 | 第44-48页 |
| 2.2.1 子孔径划分方法 | 第44-45页 |
| 2.2.2 子孔径划分实例 | 第45-47页 |
| 2.2.3 实际子孔径划分步骤 | 第47-48页 |
| 2.3 非常规子孔径区域的正交多项式表征 | 第48-57页 |
| 2.3.1 Zemike多项式及其正交性 | 第48-51页 |
| 2.3.2 非圆域Zernike多项式正交化 | 第51-54页 |
| 2.3.3 子孔径Zernike多项式正交化实例 | 第54-57页 |
| 2.4 非常规子孔径正交多项式波面拟合 | 第57-59页 |
| 2.4.1 非常规子孔径正交多项式波面拟合方法 | 第57-58页 |
| 2.4.2 非常规子孔径波面拟合实例 | 第58-59页 |
| 2.5 本章小结 | 第59-61页 |
| 3 FSSI系统中自由曲面定位匹配建模 | 第61-79页 |
| 3.1 自由曲面旋转匹配 | 第61-64页 |
| 3.1.1 自由曲面旋转匹配误差 | 第61-62页 |
| 3.1.2 自由曲面旋转匹配方法 | 第62-64页 |
| 3.2 自由曲面轴向定位匹配 | 第64-66页 |
| 3.2.1 单口径测量时的轴向定位 | 第64-65页 |
| 3.2.2 FSSI子孔径测量时的轴向定位 | 第65-66页 |
| 3.3 自由曲面非轴向位姿匹配 | 第66-78页 |
| 3.3.1 非轴向位姿匹配原理 | 第66-69页 |
| 3.3.2 子孔径与全口径位姿误差系数换算 | 第69-73页 |
| 3.3.3 全口径位姿误差计算 | 第73-76页 |
| 3.3.4 理论模型位姿修正 | 第76-78页 |
| 3.4 本章小结 | 第78-79页 |
| 4 基于系统模型的自由曲面子孔径拼接算法 | 第79-99页 |
| 4.1 传统非球面子孔径拼接算法 | 第79-83页 |
| 4.1.1 基于Zernike多项式的全口径系数计算 | 第80-82页 |
| 4.1.2 基于重叠区的全局子孔径拼接算法 | 第82-83页 |
| 4.2 自由曲面子孔径拼接：多孔径同步逆向优化重构技术 | 第83-88页 |
| 4.2.1 MSROR算法基本原理模型 | 第83-85页 |
| 4.2.2 MSROR算法数学模型 | 第85-88页 |
| 4.3 MSROR算法计算机仿真 | 第88-92页 |
| 4.3.1 非球面环带子孔径拼接 | 第88-90页 |
| 4.3.2 轮胎面扇形子孔径拼接 | 第90-92页 |
| 4.4 MSROR算法误差分析 | 第92-95页 |
| 4.4.1 系统元件建模误差 | 第92页 |
| 4.4.2 随机噪声误差 | 第92-93页 |
| 4.4.3 子孔径分布误差 | 第93-95页 |
| 4.5 MSROR算法用于非球面顶点曲率半径测量 | 第95-98页 |
| 4.5.1 非球面VROC测量技术难点 | 第95-96页 |
| 4.5.2 MSROR算法进行非球面VROC测量 | 第96-98页 |
| 4.5.3 测量不确定度讨论 | 第98页 |
| 4.6 本章小结 | 第98-99页 |
| 5 FSSI系统装配与误差标定 | 第99-115页 |
| 5.1 FSSI主要误差分析 | 第99-100页 |
| 5.2 不含PNL的FSSI系统误差标定 | 第100-108页 |
| 5.2.1 一次旋转法标定参考路误差原理 | 第101-103页 |
| 5.2.2 误差标定计算机仿真 | 第103-104页 |
| 5.2.3 一次旋转标定法误差分析 | 第104-106页 |
| 5.2.4 误差标定实验 | 第106-108页 |
| 5.3 含PNL的FSSI系统误差标定 | 第108-114页 |
| 5.3.1 误差标定原理 | 第108-109页 |
| 5.3.2 多位置逆向优化重构(MSROR)标定方法 | 第109-111页 |
| 5.3.3 误差标定实验：球面检测标定 | 第111-114页 |
| 5.4 本章小结 | 第114-115页 |
| 6 FSSI系统检测实验 | 第115-133页 |
| 6.1 FSSI系统参数及验证实验设计 | 第115-116页 |
| 6.2 非球面顶点球曲率半径测量 | 第116-118页 |
| 6.3 非球面环形子孔径拼接检测实验 | 第118-123页 |
| 6.3.1 FSSI仿真系统环形子孔径划分 | 第119-120页 |
| 6.3.2 FSSI实验系统非球面轴向定位与子孔径划分 | 第120页 |
| 6.3.3 非球面位姿模型匹配 | 第120-122页 |
| 6.3.4 非球面环形子孔径拼接 | 第122-123页 |
| 6.4 双圆锥面扇形子孔径拼接检测实验 | 第123-132页 |
| 6.4.1 FSSI实验系统双圆锥面轴向定位 | 第124-125页 |
| 6.4.2 双圆锥面旋转匹配 | 第125-126页 |
| 6.4.3 FSSI系统双圆锥面子孔径划分 | 第126-127页 |
| 6.4.4 双圆锥面位姿模型匹配 | 第127-128页 |
| 6.4.5 MSROR算法拼接扇形子孔径 | 第128-132页 |
| 6.5 本章小结 | 第132-133页 |
| 7 总结与展望 | 第133-137页 |
| 7.1 本文工作总结 | 第133-135页 |
| 7.2 创新点总结 | 第135页 |
| 7.3 未来工作展望 | 第135-137页 |
| 参考文献 | 第137-151页 |
| 作者简历及攻读博士期间主要研究成果 | 第151-152页 |
