| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-10页 |
| 1 绪论 | 第23-43页 |
| 1.1 研究背景 | 第23-25页 |
| 1.2 非球面的表征与几何参数 | 第25-30页 |
| 1.2.1 非球面的数学表征 | 第25-27页 |
| 1.2.2 主要几何参数 | 第27-30页 |
| 1.3 非球面检测研究现状 | 第30-37页 |
| 1.3.1 零位补偿法 | 第31-32页 |
| 1.3.2 非零位干涉法 | 第32-36页 |
| 1.3.3 组合干涉法 | 第36-37页 |
| 1.4 本文工作需要解决的主要问题 | 第37-40页 |
| 1.5 论文主要内容及创新点 | 第40-43页 |
| 1.5.1 论文研究内容 | 第40-41页 |
| 1.5.2 论文创新点 | 第41-43页 |
| 2 基于部分补偿法的通用化部分零位补偿透镜体系 | 第43-77页 |
| 2.1 非球面的部分补偿法检测系统 | 第43-48页 |
| 2.1.1 系统结构与波前恢复 | 第43-45页 |
| 2.1.2 PNL的工作原理 | 第45-46页 |
| 2.1.3 非球面入射波相对于球面波的优势 | 第46-48页 |
| 2.2 双向约束的部分零位补偿透镜优化设计 | 第48-59页 |
| 2.2.1 非球面及球面单透镜的基本参数特性 | 第48-53页 |
| 2.2.2 部分零位补偿透镜的优化设计方法 | 第53-57页 |
| 2.2.3 部分零位补偿透镜设计实例 | 第57-59页 |
| 2.3 部分零位补偿透镜的非球面通用化检测能力分析 | 第59-67页 |
| 2.3.1 单个部分零位补偿透镜的补偿范围 | 第59-63页 |
| 2.3.2 凹面的补偿范围求解实例 | 第63-65页 |
| 2.3.3 凸面的补偿范围求解实例 | 第65-67页 |
| 2.4 通用化部分零位补偿透镜体系的建立 | 第67-75页 |
| 2.4.1 部分零位补偿透镜的系列化设计 | 第68-70页 |
| 2.4.2 部分零位补偿透镜体系的建立与优化 | 第70-73页 |
| 2.4.3 部分零位补偿透镜体系的补偿范围 | 第73-75页 |
| 2.5 本章小结 | 第75-77页 |
| 3 非球面非零位检测的回程误差校正 | 第77-109页 |
| 3.1 非零位检测中的回程误差 | 第77-79页 |
| 3.1.1 固有回程误差 | 第78页 |
| 3.1.2 不可预知回程误差 | 第78-79页 |
| 3.2 回程误差的主要校正算法 | 第79-85页 |
| 3.2.1 GDI校正算法 | 第80-81页 |
| 3.2.2 TRW校正算法 | 第81-82页 |
| 3.2.3 ROR校正算法[97,118] | 第82-85页 |
| 3.3 重构面形的统一表征 | 第85-95页 |
| 3.3.1 重构面形误差的方向 | 第85-87页 |
| 3.3.2 双次追迹法面形方向的转换 | 第87-92页 |
| 3.3.3 面形误差的中高频信息恢复 | 第92-95页 |
| 3.4 三种回程误差校正算法的校正能力分析 | 第95-102页 |
| 3.4.1 对固有回程误差的校正 | 第96-100页 |
| 3.4.2 对不可预知回程误差的校正 | 第100-102页 |
| 3.5 三种回程误差校正算法的被测面位姿容差分析 | 第102-107页 |
| 3.5.1 以球面波入射被测面时的位姿容差 | 第103-105页 |
| 3.5.2 以非球面波入射被测面时的位姿容差 | 第105-107页 |
| 3.6 本章小结 | 第107-109页 |
| 4 非球面通用化干涉检测系统的软件设计与实现 | 第109-129页 |
| 4.1 曲面光线追迹 | 第109-115页 |
| 4.1.1 球面光线追迹 | 第110-111页 |
| 4.1.2 非球面光线追迹 | 第111-113页 |
| 4.1.3 自由曲面光线追迹 | 第113-114页 |
| 4.1.4 离轴表面光线追迹 | 第114-115页 |
| 4.2 检测系统模型仿真 | 第115-123页 |
| 4.2.1 单光轴简化模型 | 第115-119页 |
| 4.2.2 理想干涉系统模型 | 第119-121页 |
| 4.2.3 实际干涉系统模型 | 第121-123页 |
| 4.3 回程误差校正算法的实现 | 第123-126页 |
| 4.3.1 TRW算法的实现 | 第123-124页 |
| 4.3.2 ROR算法的实现 | 第124-126页 |
| 4.4 软件功能设计与实现 | 第126-128页 |
| 4.4.1 非球面通用化干涉检测流程 | 第126-127页 |
| 4.4.2 软件功能设计 | 第127-128页 |
| 4.4.3 软件功能的实现 | 第128页 |
| 4.5 本章小结 | 第128-129页 |
| 5 部分补偿法非球面检测系统的关键元件位姿误差控制 | 第129-147页 |
| 5.1 部分零位补偿透镜的姿态误差控制 | 第129-135页 |
| 5.1.1 部分零位补偿透镜的误差分析 | 第129-130页 |
| 5.1.2 部分零位补偿透镜的姿态误差控制 | 第130-133页 |
| 5.1.3 部分零位补偿透镜的调整误差 | 第133-135页 |
| 5.2 非球面的姿态误差控制 | 第135-139页 |
| 5.2.1 非球面的误差分析 | 第135-136页 |
| 5.2.2 非球面的姿态调整与调整误差 | 第136-139页 |
| 5.3 非球面的轴向定位误差控制 | 第139-144页 |
| 5.3.1 非球面的轴向位置误差分析 | 第139-140页 |
| 5.3.2 非球面的轴向定位与定位误差 | 第140-144页 |
| 5.4 本章小结 | 第144-147页 |
| 6 基于部分零位补偿透镜的非球面检测实验 | 第147-169页 |
| 6.1 非球面通用化干涉检测系统 | 第147-150页 |
| 6.1.1 样机组成与光路布局 | 第147-150页 |
| 6.1.2 验证实验设计 | 第150页 |
| 6.2 关键元件的位姿误差控制 | 第150-154页 |
| 6.2.1 PNL的姿态误差控制 | 第150-152页 |
| 6.2.2 非球面的位姿误差控制 | 第152-154页 |
| 6.3 基于部分零位补偿透镜的非球面检测实验 | 第154-162页 |
| 6.3.1 单个PNL的通用化检测能力 | 第154-159页 |
| 6.3.2 PNL设计的有效性及PNL体系对检测范围的扩展 | 第159-162页 |
| 6.4 三种回程误差校正算法对检测结果的影响 | 第162-167页 |
| 6.4.1 球面波入射被测非球面 | 第163-165页 |
| 6.4.2 非球面波入射被测非球面 | 第165-167页 |
| 6.5 本章小结 | 第167-169页 |
| 7 总结与展望 | 第169-173页 |
| 7.1 本文工作总结 | 第169-171页 |
| 7.2 本文的主要创新点 | 第171-172页 |
| 7.3 未来工作展望 | 第172-173页 |
| 参考文献 | 第173-183页 |
| 作者简历及攻读博士期间主要研究成果 | 第183-184页 |
