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基于超精密回转扫描的大口径非球面测量技术研究

摘要第1-7页
Abstract第7-18页
第1章 绪论第18-38页
   ·课题研究的背景和意义第18-20页
   ·大口径非球面测量技术的国内外研究现状第20-30页
     ·接触式扫描测量法第21-22页
     ·干涉测量法第22-25页
     ·子孔径拼接干涉测量法第25-30页
   ·轮廓扫描测量法及其在大型非球面测量中的应用第30-35页
   ·大口径非球面轮廓测量方法目前存在的问题第35-36页
   ·课题来源及主要研究内容第36-38页
第2章 衍射型长程轮廓仪分析第38-51页
   ·引言第38页
   ·衍射型LTP的基本工作原理及特征分析第38-40页
   ·衍射准直技术第40-42页
   ·基于衍射准直技术的f-θ透镜系统分析第42-44页
   ·测量光斑的光强分布第44-46页
   ·误差分析及误差补偿光路第46-49页
     ·系统误差分析第46页
     ·随机误差分析第46-48页
     ·误差补偿光路的工作机理分析第48-49页
   ·本章小结第49-51页
第3章 大口径非球面的回转扫描测量技术第51-65页
   ·引言第51-52页
   ·基于f-θ透镜系统的LTP特性总结第52-53页
   ·基于超精密回转扫描的大口径非球面测量系统第53-64页
     ·测量系统的结构组成第53-54页
     ·二维斜度扫描头的光学系统结构及基本工作原理第54-56页
     ·二维斜度扫描头的误差补偿光路作用分析第56-59页
     ·二维位相板生成的衍射光斑图样第59-60页
     ·整个测量系统的基本工作原理第60-64页
   ·本章小结第64-65页
第4章 各项误差因素对斜度测量的作用机理分析第65-86页
   ·引言第65页
   ·影响斜度测量的误差因素第65-66页
   ·五角棱镜的光束折转特性分析第66-71页
     ·五角棱镜角位移引起的返回测量光束的方向特性第67-69页
     ·五角棱镜角位移引起的出射光束方向特性第69-70页
     ·基准光束角漂引起的出射光束方向特性第70-71页
   ·扫描头中关键光学部件及其组合的光束折转特性第71-73页
     ·分光镜、反射镜及其组合的光束折转特性第71-72页
     ·直角棱镜的光束折转特性第72-73页
     ·子扫描头的光束折转特性第73页
   ·系统误差分析第73-77页
     ·光学元件的制造误差和定位误差第73-74页
     ·由对中误差引起的零点误差第74-77页
   ·随机误差分析第77-84页
     ·直线气浮导轨的运动误差第77-81页
     ·基准光束的角漂误差第81页
     ·气浮转台回转主轴的空间回转误差第81-82页
     ·测点位置误差第82-83页
     ·空气随机扰动和温度误差第83-84页
   ·误差分析总结第84-85页
   ·本章小结第85-86页
第5章 相关数据处理方法的研究第86-110页
   ·引言第86-87页
   ·相关函数拟合极值法及其在衍射光斑定位中的影响因素第87-95页
     ·相关函数拟合极值法第88-90页
     ·影响二维位相板衍射光斑亚像素定位精度和计算效率的因素第90-93页
     ·实验验证第93-95页
   ·直线窗口旋滤波方法第95-98页
     ·旋滤波的基本原理第95-96页
     ·双臂旋滤波第96-98页
   ·曲线窗口旋滤波方法第98-101页
     ·条纹连续方向场的获得第98-100页
     ·确定条纹等值线曲线窗口第100页
     ·曲线窗口旋滤波第100-101页
   ·轮廓高度数值重构算法的研究第101-109页
     ·数值积分方法第102-104页
     ·数值积分方法的频率响应函数第104-105页
     ·不同积分方法的比较第105-109页
   ·本章小结第109-110页
第6章 样机研制及测试比对第110-134页
   ·引言第110页
   ·预期研究目标第110页
   ·基于超精密回转扫描的大口径非球面测量系统的研制第110-117页
     ·二维位相板的制备及其生成的衍射光斑第111-112页
     ·光学系统第112-114页
     ·支承与运动系统第114-116页
     ·样机总体结构第116-117页
   ·样机调试第117-125页
     ·CCD的在焦调整第118-120页
     ·测量与参考光斑的初始位置调整第120-121页
     ·气浮转台回转中心与扫描光束的对准调整第121-123页
     ·气浮转台回转主轴与扫描光束的倾角调整第123-125页
   ·样机的工作流程第125页
   ·样机的测试内容及结果分析第125-129页
     ·测试环境条件第126页
     ·扫描头的非线性误差第126-128页
     ·斜度测量的稳定性第128-129页
     ·气浮转台回转主轴的角摆第129页
   ·不确定度分析第129-132页
     ·斜度测量的误差来源及标准不确定度第129-130页
     ·斜度测量的合成标准不确定度第130页
     ·斜度测量的扩展不确定度第130页
     ·轮廓高度测量的标准不确定度第130-131页
     ·轮廓高度测量的扩展不确定度第131-132页
   ·与AK100 Fizeau干涉仪的比对第132-133页
   ·本章小结第133-134页
结论第134-136页
参考文献第136-148页
攻读学位期间发表的学术论文第148-150页
致谢第150-151页
个人简历第151页

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