| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-7页 |
| Abstract | 第7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.1.1 精密光学元件加工需要高精度的光学检测 | 第11页 |
| 1.1.2 纳弧度精度检测的需求 | 第11-12页 |
| 1.2 早期的面形检测方法 | 第12-13页 |
| 1.3 非接触式纳弧度测量方法 | 第13-17页 |
| 1.3.1 干涉式面形检测法 | 第13-14页 |
| 1.3.2 反射式面形检测法 | 第14-17页 |
| 1.4 主要研究内容 | 第17-19页 |
| 第2章 长程面形系统光学元件引入误差分析 | 第19-33页 |
| 2.1 引言 | 第19-20页 |
| 2.2 光学元件引入的误差 | 第20-26页 |
| 2.2.1 光学元件加工缺陷引入的误差 | 第21-23页 |
| 2.2.2 f-theta系统像差引入的误差 | 第23-26页 |
| 2.3 光学元件引入误差分析 | 第26-29页 |
| 2.4 减少光学元件引入误差的各种努力 | 第29-32页 |
| 2.4.1 利用双反射面代替五棱镜 | 第29-30页 |
| 2.4.2 EADS系统 | 第30页 |
| 2.4.3 NSP系统 | 第30-31页 |
| 2.4.4 校正法 | 第31-32页 |
| 2.5 本章小结 | 第32-33页 |
| 第3章 法线追迹方法及新型长程面形系统设计 | 第33-52页 |
| 3.1 引言 | 第33页 |
| 3.2 法线追迹方法 | 第33-35页 |
| 3.3 法线追迹方法角度测量特性分析 | 第35-46页 |
| 3.3.1 测量曲率范围 | 第35-36页 |
| 3.3.2 待测面形上测量区域位置与测量角度间关系 | 第36-38页 |
| 3.3.3 小孔中心与点光源偏离引入的系统误差 | 第38-39页 |
| 3.3.4 光强均匀性引入误差分析 | 第39-41页 |
| 3.3.5 光源强度分析 | 第41-43页 |
| 3.3.6 横移量引入误差分析 | 第43-44页 |
| 3.3.7 光源尺寸的影响 | 第44-46页 |
| 3.4 法线追迹方法系统ZEMAX模拟 | 第46-48页 |
| 3.5 基于法线追迹方法设计的长程面形系统 | 第48-51页 |
| 3.6 本章小结 | 第51-52页 |
| 第4章 高精度细光束f-theta透镜设计方法 | 第52-63页 |
| 4.1 引言 | 第52页 |
| 4.2 细光束高精度f-theta透镜设计面临的问题 | 第52-53页 |
| 4.3 细光束工作模式f-theta透镜设计方案 | 第53-54页 |
| 4.4 最小二乘优化 | 第54-61页 |
| 4.4.1 优化目标 | 第54-56页 |
| 4.4.2 透镜参数最小二乘优化算法 | 第56-57页 |
| 4.4.3 迭代限制条件 | 第57-58页 |
| 4.4.4 优化实例 | 第58-61页 |
| 4.5 本章小结 | 第61-63页 |
| 第5章 法线追迹方法长程面形测量原理验证系统 | 第63-80页 |
| 5.1 引言 | 第63页 |
| 5.2 原理验证系统设计 | 第63-64页 |
| 5.3 实验环境 | 第64页 |
| 5.4 实验器材 | 第64-73页 |
| 5.4.1 光学平台 | 第64-65页 |
| 5.4.2 线性平移台 | 第65-66页 |
| 5.4.3 光源 | 第66-69页 |
| 5.4.4 半反半透五棱镜 | 第69-70页 |
| 5.4.5 小孔 | 第70-71页 |
| 5.4.6 准直透镜 | 第71页 |
| 5.4.7 傅里叶变换透镜 | 第71-72页 |
| 5.4.8 图像采集 | 第72-73页 |
| 5.5 系统SolidWorks设计图 | 第73-74页 |
| 5.6 控制系统 | 第74-79页 |
| 5.6.1 控制系统选择 | 第74-77页 |
| 5.6.2 控制步奏 | 第77-79页 |
| 5.7 本章小结 | 第79-80页 |
| 第6章 系统性能分析及初步实验结果 | 第80-104页 |
| 6.1 引言 | 第80页 |
| 6.2 系统部件性能分析 | 第80-96页 |
| 6.2.1 线性平移台线性度分析 | 第80-83页 |
| 6.2.2 光源光强分布不均匀引入的误差 | 第83-89页 |
| 6.2.3 f-theta透镜姿态引入的误差 | 第89-91页 |
| 6.2.4 小孔到被测镜面间距离变化引入的误差 | 第91-92页 |
| 6.2.5 CCD姿态引入的误差 | 第92-96页 |
| 6.3 法线追迹方法实验系统 | 第96-97页 |
| 6.4 系统定标 | 第97-98页 |
| 6.5 测试结果 | 第98-103页 |
| 6.5.1 单点稳定性 | 第99-100页 |
| 6.5.2 面形测量 | 第100-103页 |
| 6.6 本章小结 | 第103-104页 |
| 第7章 总结与展望 | 第104-108页 |
| 7.1 本文主要工作及创新点 | 第104-105页 |
| 7.2 课题展望 | 第105-108页 |
| 参考文献 | 第108-112页 |
| 作者简历及在攻读学位期间研究成果 | 第112页 |
| 作者简历 | 第112页 |
| 研究成果 | 第112页 |
| 论文 | 第112页 |
| 专利 | 第112页 |