一、离轴非球面三反射镜光学系统装调中计算机优化方法的研究（论文文献综述）
张家宝[1]（2021）在《基于高斯激光平顶光束整形系统的研究与设计》文中提出激光以其高单色性、低发散角、高相干性以及高能量密度等优势在激光切割、打标、熔覆、淬火等领域得到迅速的应用。然而单模激光束截面能量分布不均匀的特点限制了它在高精度加工、测量以及生物医学等领域的发展。因此,需要激光整形技术,将空间照度为高斯分布的光束整形为平顶草帽型光束,保证切割面或打孔面边缘垂直度,实现高质量加工。本文基于激光加工中对光束照度分布的变换需求,对基模高斯激光整形光学系统进行了研究,完成了基于数值积分求解算法和基于ZPL编程的自动化优化设计的开发。本文已完成的几项工作有:（1）研究了高斯光束及平顶光束的理论模型,分析平顶光束在自由空间中的传输特性以及等效变换关系。结合整形需求、成本、设计难度等因素,对平顶光束模型以及整形方法进行选择。通过定义光束照度均匀性评价标准,为整形效果的判定提供理论依据。（2）研究了基于数值积分的求解算法。依据能量守恒原理,建立入射光束与出射光束光线分布的映射关系;依据几何光学原理,推导双非球面系统面形数据公式。通过Matlab编程将光束映射关系与面形公式相结合,计算整形系统结构参数。随后将数据带入光学软件中进行模拟并与设计指标做对比。（3）研究了基于ZPL编程的整形系统自动优化程序开发,完成平顶线状光斑以及可变直径平顶圆光斑的整形系统设计。应用半导体激光器,推导准直柱透镜、鲍威尔棱镜初始结构公式,依托ZPL编程对初始结构进行优化,得到了在快轴方向照度呈平顶分布的线状光斑;应用准直光纤激光器,基于透镜模块化设计方法推导变焦光学系统初始结构公式,依托ZPL编程对初始结构进行优化,得到尺寸连续可调节并且照度分布均匀的圆形光斑。（4）针对整形变焦整形光学系统,使用ZPL编程获取凸轮曲线数据;通过ZEMAX带入误差模拟在加工、装配等真实条件下,整形系统受影响情况;最后对系统进行公差、装配分析确保系统的可加工性。（5）设计实验对基于ZPL编程优化的整形理论进行验证,得到了较为理想的实验结果。
李昭阳[2]（2021）在《一种双焦点离轴反射光谱仪光学系统的研制》文中进行了进一步梳理离轴三反系统是最为常用的反射光学系统之一,具有视场大,像质好的特点。完善成像的离轴三反系统的设计装调工作已经较为成熟,国内外已经展开了长期研究,取得了大量的研究成果。然而有一些出于特殊使用目的的离轴三反系统,其并非成完善像,最终成像结果残留有较大波前差,这给系统的装调检测带来困难。为此,本文以一种双焦点离轴反射光谱仪用光学系统的设计、加工、装调为研究内容,设计了一种非完善成像离轴三反系统的补偿装调方式。本文研究的一种双焦点离轴反射光谱仪用光学系统为离轴三反系统,主镜为凹双曲面,次镜为球面,三镜为凹扁球面。其配合后置光学系统使用,设计波前残留RMS（root mean square）为0.903λ（λ=0.6328μm）。其残留波前较大,不易确定失调量来源,给直接装调检测带来了困难。本文首先论述了系统设计及公差分析过程,并依据三反系统的光学结构,结合高斯光学及像差理论,推导出了系统检测所采用的补偿系统光学结构,并对该结构进行公差分析。结果表明该补偿系统可用于系统的装调。其次对镜片的加工检测过程以及最终检测结果进行说明,非球面镜采用补偿检测的方式,根据该检测方式设计了检测所需的补偿系统,并对设计结果进行了公差及鬼像分析,最终检测结果三片镜片的面形精度RMS分别为0.012λ、0.01λ、0.012λ。接着论述了整个离轴三反系统的机械结构,将系统机械结构和检测完成的光学部件进行装配,并对装配好的光学结构进行复测,保证其均处于给定的公差范围之内,对设计出的补偿系统进行定心装配,保证其补偿效果。最终,利用该补偿系统成功的实现了系统的装调,在装调过程中采用干涉仪进行装调检验,以波前差及Zernike多项式的数据指导装调过程。最终装调结果:波前RMS为0.13647λ,PV为0.89459λ（λ=0.6328μm）。
熊玉朋[3]（2019）在《多面共体折叠成像系统设计与制造的关键技术研究》文中指出多波段光电载荷融合成像具有几何和物理特性共同识别的功能,可有效提升目标识别率和识别效率,在光电成像技术领域发挥着不可替代的作用。传统多波段光电载荷一般选用多镜头分立组合的光学结构,存在系统体积大、图像实时处理能力弱等问题,难以满足对新型光电载荷集成化和灵巧化的需求。伴随着超精密加工技术的发展,多面共体光学元件的形、位高精度加工成为可能,光线可以在不同光学面间多次反射,形成折叠式光学成像系统,并有望为多波段光电载荷带来变革性的发展。高性能多面共体折叠成像系统的发展也面临着诸多挑战,主要是在光学设计、超精密加工、高精度检测以及性能调控等方面,多面共体折叠成像系统的光学设计是多变量约束条件下的多目标优化问题,多面共体光学元件的加工需要解决形位耦合条件下的高精度生成与检测问题,多面共体折叠成像系统的性能提升需解决杂散光抑制和高精度装配问题。因此,开展基于多面共体光学元件的多面共体折叠成像系统的优化设计研究,实现多面共体光学元件形位高精度加工与检测,突破传统多波段光电载荷分立式结构,提升多波段光电载荷系统性能,对于促进我国多波段光电载荷的发展具有重要的理论和实践意义。本论文针对上述问题,围绕多面共体折叠成像系统的研制难题,开展设计、加工、检测及图像融合等关键技术研究。具体的研究内容主要囊括以下五个方面:（1）建立了多面共体折叠成像系统优化设计方法。为了提升多面共体折叠成像系统光学设计的有效性,基于经典像差理论建立了多面共体折叠成像系统的优化设计模型,针对自主驾驶汽车目标探测需求对光电载荷的指标要求进行了实验验证。掌握了多面共体光学元件的像差分布规律,分析了系统边界条件和力热参数对多面共体折叠成像系统光学性能的影响,提出了系统的优化方案和设计参数,为多面共体折叠成像系统的多波段共轴融合成像奠定了设计基础。（2）提出了多面共体光学元件形位高精度在位检测与补偿车削方法。针对多面共体光学元件存在的形位高精度制造难题,对多面共体光学元件的单点金刚石车削工艺进行了研究,并基于计算全息元件（Computer Generated Hologram,CGH）开展了高精度的形位误差在位测量方法研究,通过补偿加工手段有效抑制了光学元件切削误差,实现了多面共体光学元件的高精度和高效率加工。（3）提出了多面共体折叠成像系统杂散光分析和抑制方法。从光电探测器目标探测的需求出发,建立了多面共体折叠成像系统杂散光分析和抑制模型,提出了杂散光抑制的基本原则,并进行了多面共体折叠成像系统杂散光抑制技术的研究,设计了包括内壁挡光环、内遮光罩和出瞳孔径光阑在内的抑制杂散光的结构,在不增加系统遮拦比和系统轴向尺寸的情况下可使可见光成像系统的点源透射比（Point Source Transmittance,PST）值小于10-5,长波红外成像系统的PST值小于10-4,满足系统使用要求。（4）研究了多面共体折叠成像系统装配误差的分析方法,并提出了多面共体折叠成像系统系统只装不调的基本概念与实现思路。分析了系统装配误差的来源,采用灵敏度分析法建立了系统装配误差与多面共体光学元件面形误差的映射关系模型,实现了多面共体折叠成像系统高精度装配,可见光成像系统最终的波像差峰谷值（Peak to Valley,PV）值为0.980λ,均方根值（Root Mean Square,RMS）值为0.156λ,长波红外成像系统的波像差PV值为0.935λ,RMS值为0.165λ。（5）研究了多波段共轴多面共体折叠成像系统的图像融合方法。超精密车削工艺保证了折叠可见光-长波红外成像系统的高精度共轴集成,简化了图像配准过程,运用主成分分析法直接实现了多波段图像的融合,融合图像包含的场景信息更丰富,目标特征更明显。
赵奇,胡明勇,李明杰,封志伟,范二荣[4]（2018）在《地平式离轴扩束光学系统装调技术》文中指出为实现地平式离轴扩束光学系统的高精度装调,利用4D干涉仪加装平面镜头配合标准平面镜实现自准直检测,并针对实际使用过程中镜筒需要绕俯仰轴旋转的问题,提出一种动态检测方法。根据实际装调结果,建立空间直角坐标系,利用旋转过程中光斑最大偏离量计算二轴正交误差。装调结果表明,采用自准直检测及动态检测方法,主镜面形精度为0.028 8λ@632.8nm,系统波像差RMS为0.131λ@632.8nm,二轴正交误差为2.06″。
邢振冲[5]（2018）在《灵巧型长焦多波段共口径光学系统的研究》文中研究说明光电系统在军事侦察,伪装识别,地质勘查,环境检测,防火救灾等领域得到了广泛应用。跟瞄系统作为光电系统中的一类,通过探测并判定目标,进而对目标进行识别和跟踪。并在跟踪过程中,获取目标特征信息并反馈给处理系统进行结算。传统的分布式结构限制了光学口径的大小,从而限制了系统的探测范围,采用共口径设计不仅可以提高探测能力,还可以减小体积,这对于机载设备是很有利的,采用激光发射与回波信号接收使用同一个口径即激光发射与接收共口径的实施方案,不仅可以提高元件的利用率、降低成本;而且可以精确对准激光的发射光轴与回波信号接收光轴,从而提高测量精度。而单一波段仅能反应目标的部分特性,为了准确全面并且不受干扰的获取目标信息,需要综合目标不同波段的图像信息,实现全天候准确跟瞄目标。激光发射与接收共口径,不仅可以扩大激光的国外很早就开展了灵巧型长焦多波段共口径光学系统成像系统的研制工作。本文以具体的创新项目为依托,研究了灵巧型长焦多波段共口径光学系统设计过程中的部分问题。主要对多波段共口径光学系统的设计,检测,装调与分析,拼接式光学窗口研究,激光发射接收共口径等关键技术进行了研究。根据项目需求,设计了用于球型悬挂式光电系统和用于嵌入式光电系统的两种灵巧型长焦多波段共口径光学系统,球型光学系统采用卡塞格林系统作为共口径前端,实现了可见光,中波红外以及激光接收的共口径设计,焦距和F数分别为:嵌入式光学系统采用离轴三反系统作为共口径前端,实现了可见光,中波红外以及激光发射,接收共口径设计。对设计好的光学系统进行了杂散光分析,根据分析结果设计合理的遮光罩和挡光环,两套系统的杂散光系数均满足要求。对红外系统还需要进一步分析其冷反射,建立合适的冷反射数学模型,并结合实际的光学实用需求,分析灵巧型红外光学系统冷反射以及调焦过程中冷反射的变化情况,并指导光学设计进一步改进优化。据后向散射噪声的偏振特性,提出采用光学手段进行后向散射噪声抑制。在后向散射噪声抑制研究过程中,利用琼斯矩阵对共口径激光系统中后向散射噪声的组成成分进行分析,依据共口径激光系统原理搭建实验光路对系统中后向散射噪声组成成分进行测量。理论分析与实验结果表明:激光共口径系统中的后向散射噪声偏振态与激光照射脉冲偏振态相同,当激光发射脉冲主要为P偏振脉冲时,后向散射噪声由沿P方向与沿S方向振动的线偏振激光脉冲组成,其中P分量为偏振分光棱镜分光面反射能量,且为主要成分,S分量为激光发射脉冲中的小部分。因此,可应用提高发射激光脉冲的线偏振度以减小后向散射噪声中S分量,提高接收光路中元件偏振消光比消除P分量的方法,抑制系统内部后向散射噪声,且此方法具有系统结构简单,工作稳定高效,且拥有较大的带宽的特点。利用衍射光学相关知识以及傅里叶变换等数学方法,建立了拼接式光学窗口对光学系统传递函数影响的数学模型,分析了拼接窗口的参数,光学系统参数与光学系统传递函数之间的关系,该数学模型可以根据光学系统需求指导拼接窗口的加工设计。针对灵巧型离轴三反非球面设计制定合适的检测方案,设计对应的补偿器,并对加工好的非球面进行复检。完成了卡塞格林系统与离轴三反光学系统的装调工作。综上所述,本课题为灵巧型长焦多波段共口径光学系统的研究储备了大量的理论与实践经验,为设计超长探测距离,多功能灵巧光电瞄准系统提供了技术支持。
刘检华,孙清超,程晖,刘小康,丁晓宇,刘少丽,熊辉[6]（2018）在《产品装配技术的研究现状、技术内涵及发展趋势》文中研究指明当前国内外精密/超精密加工技术的快速发展,使得零部件加工精度和一致性得到显着提高,装配环节对产品性能的保障作用正日益凸显,相关研究越来越得到国内外学者的关注。针对目前我国产品装配技术研究相对滞后,缺乏相关研究体系的现状,在总结国内外产品装配技术的研究现状基础上,阐述了其分类和内涵,建立了产品装配技术的研究体系框架,并对其面向装配的设计、装配工艺设计与仿真、装配工艺装备、装配测量与检测、装配车间管理等主要研究方向进行了论述,最后指出了未来产品装配技术的集成化、精密化、微/纳化和智能化的发展趋势。
封志伟[7]（2018）在《一种大视场离轴反射式光学系统的调试方法》文中研究指明离轴反射式系统虽然消除了中心遮拦,增大了视场,但是系统的装调难度较高,其装调精度是影响其光学系统最终像质的关键因素。本文以某离轴反射式光学系统的装调为研究内容,首先阐述了光学系统灵敏度矩阵数学模型,该模型能够将光学系统特性、光学系统出瞳波面像差及光学系统失调量相结合,反映元件的偏心失调量或倾斜失调量对光学系统像差的影响。本文所研究光学系统由离轴三反射式光学结构和后端校正镜组组成,其中离轴三反射式光学结构中主镜为双曲面,三镜为扁球面。镜面面形精度会对系统像质产生巨大影响。本文论述了二次曲面反射镜的加工工艺及检测方法,结合实际情况采用补偿检验法检验主镜、三镜面形。通过像差理论设计补偿器和补偿光路,并对补偿器的鬼像和公差进行分析,确定了补偿器及工程应用的可能。最终检测主镜面形精度RMS为0.0199λ（λ=632.8nm）、三镜面形精度RMS为0.0198λ（λ=632.8nm）。使用Zemax的Inverse Sensitivity对光学系统的进行公差分析,以MTF为参考得到各元件公差对光学系统像质影响的灵敏度,合理分配光学系统的公差并通过Zemax软件模拟系统元件失调量对系统像质的影响,指导光学系统的装调。根据分配公差结果使用精密检测仪器严格控制结构尺寸并安装调整工装,对校正镜组使用定心仪定心装调,逐步减少光学系统自由度。实际装调时采用自准直检测方法,以次镜为基准,主镜、三镜的位姿作为调整量。装调后系统中心视场RMS能够达到0.0357λ（λ=632.8nm）,75 lp/mm时MTF=0.605,右侧中间视场与左侧边缘视场系统RMS分别为0.0558λ、0.0653λ,对应75 lp/mm时的MTF分别为0.574、0.0570,贴近衍射极限。
郝群,宁妍,胡摇[8]（2018）在《基于干涉法的非球面测量技术》文中研究指明随着光学精密加工技术的发展,非球面光学元件在各种光学系统中广泛应用,高精度非球面检测技术对非球面光学元件的发展意义重大。论述了基于干涉法的非球面面形误差检测技术。根据检测原理,分别对零位干涉检验法与非零位干涉检验法进行了详细介绍。概述了近年来主流的非球面检测技术现状,展望了非球面面形检测技术的发展趋势。
石磊[9]（2018）在《扫描干涉术中待测件的计算机辅助调整方法研究》文中进行了进一步梳理计算机辅助装调（Computer Aided Alignment,CAA）技术,是运用计算机求解元件位置失调量并加以自动调整的技术,在应对复杂的精密仪器设备的装调上比人工更加快捷和准确。本文参考该技术的原理,围绕扫描干涉中待测件的计算机辅助调整,提出了一种基于干涉测量和灵敏度矩阵的计算机辅助调整方法。从计算机辅助调整的基本原理出发,分析了像差与失调量的关系,对Zernike多项式表示的像差及其特征进行了详尽说明,阐述了灵敏度矩阵及其求解方法,并利用仿真验证了其应用于装调的可靠性。同时列出了基于灵敏度矩阵的计算机辅助调整步骤,根据检测系统的特点提出了基于干涉测量的灵敏度矩阵求解方法,借助数学原理验证了这种方法的可行性。最后对拟合区域偏差做出分析,简述了误差减小的方法。对扫描检测非球面的数学原理作了详细的介绍,说明了其中采用的面形重建方法和扫描路径规划方法。最后论述了基于干涉测量和灵敏度矩阵的计算机辅助调整在其中的实现方式和作用,并进一步分析了扫描路径上出现的拟合区域偏差。对软件和硬件系统做了详细说明,将各部分的功能以及工作流程表述了出来。实验验证中,利用大口径非球面作为待测件,通过Zernike系数的变化来判断调整效果,并分析了影响调整精度的因素。最后非球面面形检测结果与Taylor Hobson轮廓仪测试结果作比较,精度相当,验证了调整及检测方法的可行性。
姚劲刚[10]（2017）在《合成孔径望远镜共相位拼接技术研究》文中研究指明大口径光学元件制造是实现光学望远镜高分辨率的必经途径,采用拼接式光学主镜可以不受单镜加工工艺的制约,获得超大口径的望远镜系统,这也是目前国内外大口径光学望远镜的发展潮流,拼接式主镜式由多个可以单独调节的子镜组成,由此所形成的望远镜系统与由单主镜形成的望远镜系统相比较,在增大光学望远镜口径的同时,也带来了许多新的难题,分析拼接镜的特性,选择设计合理的光学结构,解决多镜面的共相位拼接装调方式,是实现拼接镜光学系统的基础。本文围绕着拼接镜共相位检测与装调展开了一系列研究,主要的研究内容可以分为以下几个部分。1.提出了一种改进的双波长干涉仪用于拼接式主镜的共相位检测的方法,并对该光学系统进行了原理分析,提出并设计了一种可切换镜头的辅助光学系统用于拼接式主镜的检测,对该辅助光学系统进行了容差分析,分析结果表明,该辅助光学系统的容差可满足系统检测过程中的机械装调精度要求,采用该方法明显减少了检测过程中影响拼接式主镜的共相位误差因素,在扩大干涉检测动态范围的同时,提高了检测精度。2.设计加工了主镜口径为616mm的卡塞格林式光学系统,针对卡氏系统的616mm拼接式主镜设计了检测装调机构;提出了一种基于双波长零位补偿干涉测量的波面相位反演方法,对误差波面与波前失调量的算法进行模拟分析,并验证了算法精度,分析了子镜失调量与子镜装调机构运动的对应关系。3.搭建了616mm拼接式主镜的光学检测实验平台,获取了一系列有效的实验数据,初步验证了前期设计的可行性,为大口径拼接镜的共相位装调提供了一种适用的新方法。
二、离轴非球面三反射镜光学系统装调中计算机优化方法的研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、离轴非球面三反射镜光学系统装调中计算机优化方法的研究（论文提纲范文）
（1）基于高斯激光平顶光束整形系统的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状及现有整形方法 |
| 1.2.1 非球面透镜组 |
| 1.2.2 微透镜阵列 |
| 1.2.3 衍射光学元件 |
| 1.2.4 双折射透镜组 |
| 1.2.5 液晶空间光调制器 |
| 1.2.6 均匀化腔内整形激光器 |
| 1.3 研究的目的及意义 |
| 1.4 本文主要内容 |
| 第2章 高斯光束整形技术基础理论 |
| 2.1 高斯光束理论模型 |
| 2.2 平顶光束理论模型 |
| 2.2.1 超高斯光束模型 |
| 2.2.2 平顶高斯光束模型 |
| 2.2.3 费米—狄拉克光束模型 |
| 2.2.4 超洛伦兹光束模型 |
| 2.3 光束传输理论 |
| 2.3.1 基尔霍夫衍射理论 |
| 2.3.2 矩阵光学 |
| 2.4 平顶光束的等效变换 |
| 2.5 光束照度均匀性评价标准 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于数值计算的双非球面整形系统设计 |
| 3.1 高斯光束整形原理 |
| 3.2 双非球面整形系统设计指标 |
| 3.3 基于MATLAB编程的系统参数计算 |
| 3.4 双非球面整形系统设计结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于ZPL编程的自动化优化设计 |
| 4.1 ZPL简介 |
| 4.2 基于ZPL的线激光整形系统设计 |
| 4.2.1 线光斑整形系统初始结构计算 |
| 4.2.2 线光斑整形系统ZPL程序开发 |
| 4.2.3 线光斑整形系统设计结果 |
| 4.3 基于ZPL的变焦整形光学系统设计 |
| 4.3.1 变焦光学系统设计原理 |
| 4.3.2 变焦整形光学系统ZPL程序开发 |
| 4.3.3 变焦整形光学系统设计结果 |
| 4.3.4 变焦整形光学系统凸轮曲线拟合 |
| 4.3.5 变焦整形光学系统公差及装配分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于软件仿真分析系统影响因素 |
| 5.1 非球面透镜加工工艺以及对整形效果的影响 |
| 5.2 传播距离对整形效果的影响 |
| 5.3 波长对整形效果的影响 |
| 5.4 入射光束束腰尺寸对整形效果的影响 |
| 5.5 元件偏心和倾斜对整形效果的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 基于ZPL优化设计理论的实验研究 |
| 6.1 实验方案 |
| 6.2 整形系统实验测试与结果分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间主要科研成果 |
（2）一种双焦点离轴反射光谱仪光学系统的研制（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 非球面光学系统常用设计检验指标及加工理论 |
| 2.1 光学系统常用评价指标 |
| 2.2 光学系统加工装调检测常用方法 |
| 2.3 非球面光学元件的加工基础理论 |
| 2.3.1 近似比较球面的计算 |
| 2.3.2 非球面光学元件的加工方式 |
| 2.3.3 非球面镜的检测方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光学系统的设计及光学元件的研制 |
| 3.1 离轴反射系统设计 |
| 3.1.1 光学系统设计 |
| 3.1.2 系统误差分析 |
| 3.2 补偿检测系统设计 |
| 3.2.1 补偿系统光学设计 |
| 3.2.2 补偿系统误差分析 |
| 3.3 球面光学元件的检测 |
| 3.3.1 次镜检测 |
| 3.4 非球面光学元件的检测 |
| 3.4.1 主镜补偿检验 |
| 3.4.2 三镜补偿检验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 非完善成像三反系统的补偿装调 |
| 4.1 系统结构分析 |
| 4.1.1 机械结构组成 |
| 4.1.2 重力对机械结构影响分析 |
| 4.1.3 重力对光学结构影响分析 |
| 4.2 离轴三反光学系统装调 |
| 4.2.1 失调量与像差变化的关系 |
| 4.2.2 装调光路的搭建 |
| 4.2.3 最终装调结果 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 不足和展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）多面共体折叠成像系统设计与制造的关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源与研究背景 |
| 1.1.1 研究课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 多面共体折叠成像系统的光学设计方法 |
| 1.2.2 多面共体光学元件的加工与检测方法 |
| 1.3 研究思路与主要内容 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 多面共体折叠成像系统的光机设计 |
| 2.1 多面共体折叠成像系统的光学设计模型 |
| 2.1.1 光学系统的光学指标需求 |
| 2.1.2 光学系统的基本参数 |
| 2.1.3 像差特性分析 |
| 2.2 多面共体折叠成像系统的优化设计 |
| 2.2.1 可见光成像系统的初始结构与优化 |
| 2.2.2 长波红外成像系统的光学设计 |
| 2.3 公差分析与制定 |
| 2.3.1 公差分类 |
| 2.3.2 公差分析 |
| 2.3.3 公差分配结果 |
| 2.4 光机结构设计 |
| 2.4.1 铝合金材料特性分析 |
| 2.4.2 支撑方式分析 |
| 2.4.3 静力学与动力学分析 |
| 2.5 热特性分析 |
| 2.5.1 温度对光学系统参数的影响 |
| 2.5.2 多重组态下的系统热特性分析 |
| 2.5.3 热特性的有限元分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 多面共体光学元件的在位检测与补偿车削 |
| 3.1 超精密车削工艺流程 |
| 3.2 刀具参数选择与轨迹规划 |
| 3.2.1 刀具参数选择 |
| 3.2.2 镜面间距控制 |
| 3.2.3 加工轨迹规划 |
| 3.3 加工误差分析 |
| 3.3.1 刀具对中误差 |
| 3.3.2 刀具波纹度误差 |
| 3.3.3 刀具半径误差 |
| 3.4 多面共体光学元件的测量方法 |
| 3.4.1 CGH设计基础 |
| 3.4.2 CGH的设计与制作 |
| 3.5 加工实验 |
| 3.5.1 干涉仪校准与在位对刀 |
| 3.5.2 刀具半径辨识与补偿 |
| 3.5.3 在位检测与补偿修形 |
| 3.5.4 离线检测与形位误差分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 多面共体折叠成像系统杂散光的分析与抑制 |
| 4.1 杂散光分析的理论模型 |
| 4.1.1 双向散射分布函数 |
| 4.1.2 杂散光辐射能量传输 |
| 4.1.3 全积分散射 |
| 4.1.4 表面散射模型 |
| 4.1.5 杂散光的表征 |
| 4.2 杂散光的抑制措施分析 |
| 4.2.1 常见的杂散光抑制方法 |
| 4.2.2 系统杂散光的来源与路径 |
| 4.2.3 系统杂散光的抑制原则 |
| 4.3 杂散光抑制技术研究 |
| 4.3.1 杂散光的分析方法 |
| 4.3.2 可见光成像系统消杂散光的设计与分析 |
| 4.3.3 长波红外成像系统消杂散光的设计与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 多面共体折叠成像系统的装配与融合成像 |
| 5.1 多面共体折叠成像系统的装配 |
| 5.1.1 系统装配误差模型 |
| 5.1.2 可见光成像系统的装配 |
| 5.1.3 长波红外成像系统的装配 |
| 5.1.4 多面共体折叠成像系统的只装不调 |
| 5.2 焦距和分辨率的评测 |
| 5.2.1 焦距的测量与分析 |
| 5.2.2 可见光成像系统分辨率测量与分析 |
| 5.2.3 长波红外成像系统分辨率测量与分析 |
| 5.3 成像实验与图像融合 |
| 5.3.1 图像融合方法 |
| 5.3.2 融合成像实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.1.1 论文的研究成果 |
| 6.1.2 论文的创新点 |
| 6.2 下一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（4）地平式离轴扩束光学系统装调技术（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 光学结构 |
| 2 装调方案设计 |
| 2.1 静态装调 |
| 2.2 系统动态检测 |
| 3 装调结果与分析 |
| 4 结论 |
（5）灵巧型长焦多波段共口径光学系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题意义及产生背景 |
| 1.2 国内外研究及发展现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 灵巧型长焦多波段共口径光学系统设计 |
| 2.1 灵巧型长焦多波段共口径光学系统作用距离计算 |
| 2.1.1 工作波段的选择 |
| 2.1.2 可见光系统探测能力分析 |
| 2.1.3 红外系统探测能力分析 |
| 2.1.4 激光系统探测能力分析 |
| 2.2 灵巧型长焦转塔式多波段共口径光学系统设计 |
| 2.3 灵巧型长焦嵌入式多波段共口径光学系统设计 |
| 2.3.1 离轴三反系统的设计 |
| 2.3.2 补偿器设计 |
| 2.4 共口径系统分光路及摆镜设计 |
| 2.4.1 分光片选择及对成像的影响 |
| 2.4.2 摆镜引起的像旋计算 |
| 2.5 分光路光学系统的设计 |
| 2.5.1 转塔式多波段共口径光学系统设计 |
| 2.5.2 嵌入式式多波段共口径光学系统设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 灵巧型长焦多波段共口径光学系统杂散光分析与抑制 |
| 3.1 灵巧型长焦多波段共口径光学系统杂散光原理 |
| 3.1.1 杂散光形成条件 |
| 3.1.2 杂散光表征量以及意义 |
| 3.2 可见光波段光学系统杂散光分析与抑制 |
| 3.2.1 光学系统遮光罩设计 |
| 3.2.2 光学系统挡光环设计 |
| 3.2.3 可见光波段光学系统杂散光分析 |
| 3.3 红外波段光学系统冷反射分析 |
| 3.3.1 冷反射效应的形成条件 |
| 3.3.2 冷反射效应的表征量及其意义 |
| 3.3.3 冷反射效应的定量分析方法 |
| 3.3.4 红外成像光学系统冷反射的分析结果 |
| 3.3.5 冷反射效应的抑制与红外光学系统优化设计 |
| 3.4 共口径激光系统中激光后向散射噪声抑制技术 |
| 3.4.1 进入接收光路的后向散射噪声组成 |
| 3.4.2 共口径激光系统模拟光路 |
| 3.4.3 共口径与后向散射噪声消除方法理论分析 |
| 3.4.4 后向散射噪声消除的实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 拼接式光学窗口的影响研究 |
| 4.1 成像系统光学传递函数与调制传递函数计算理论 |
| 4.2 单色衍射受限系统光学传递函数计算理论 |
| 4.2.1 两片式拼接窗口单色光的传递函数计算 |
| 4.2.2 三片式拼接窗口单色光的MTF计算 |
| 4.3 复色衍射受限系统光学传递函数计算理论 |
| 4.4 拼接式光学窗口对光学系统影响因素分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 灵巧型长焦多波段共口径光学系统的检测装调 |
| 5.1 灵巧型长焦离轴三反系统的检测装调 |
| 5.1.1 离轴三反系统的装调理论 |
| 5.1.2 离轴三反系统的检测装调结果 |
| 5.2 灵巧型长焦卡塞格林反统的检测装调 |
| 5.2.1 卡塞格林系统的装调理论 |
| 5.2.2 卡塞格林系统的检测装调结果 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文的研究工作总结 |
| 6.2 论文的创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（7）一种大视场离轴反射式光学系统的调试方法（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与研究意义 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 国外发展状况及研究趋势 |
| 1.2.2 国内发展状况 |
| 1.3 本文工作 |
| 第二章 计算机辅助装调理论与检测方法 |
| 2.1 计算机辅助装调技术的数学模型 |
| 2.2 波像差的Zernike系数表达式 |
| 2.2.1 Zernike多项式表达式 |
| 2.2.2 系统波像差与Zernike多项式的关系 |
| 2.3 光学系统像差检测与评价方法 |
| 2.3.1 光学系统像差的检测方法 |
| 2.3.2 光学系统的自准干涉检验 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 非球面光学元件加工及检验 |
| 3.1 光学元件面形精度的要求 |
| 3.2 非球面光学元件的加工 |
| 3.2.1 近似比较球面的计算 |
| 3.2.2 非球面光学元件加工 |
| 3.3 非球面镜的检测方法 |
| 3.3.1 无像差点检验法 |
| 3.3.2 补偿检验法 |
| 3.4 主镜的offner补偿检验 |
| 3.4.1 非球面的法线像差 |
| 3.4.2 offner补偿器初始结构计算 |
| 3.4.3 主镜offner补偿器结构参数 |
| 3.4.4 主镜offner补偿器鬼像分析 |
| 3.4.5 Offner补偿器的公差分配 |
| 3.5 三镜补偿检验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 大视场离轴反射式光学系统的调试 |
| 4.1 离轴三反光学系统光学结构 |
| 4.1.1 光学结构参数 |
| 4.1.2 公差与像差分析 |
| 4.2 光学系统精度控制 |
| 4.2.1 三反射结构镜室精度控制 |
| 4.2.2 主框体机械结构件的误差检测 |
| 4.3 光学系统的装调 |
| 4.3.1 校正镜组定心装调 |
| 4.3.2 光学系统检测光路搭建 |
| 4.3.3 出射光路光轴与系统机械轴的校准 |
| 4.3.4 光学系统的调试 |
| 4.3.5 装调结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 5.1 论文工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（8）基于干涉法的非球面测量技术（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 零位检验法 |
| 1.1 无像差点法 |
| 1.2 零位补偿法 |
| 1.2.1 折射零位补偿器 |
| 1.2.2 反射零位补偿器 |
| 1.2.3 衍射零位补偿器 |
| 2 非零位检验法 |
| 2.1 环带拼接法 |
| 2.2 子孔径拼接法 |
| 2.3 双波长全息法 |
| 2.4 倾斜波干涉法 |
| 2.5 部分补偿法 |
| 3 总结与展望 |
（9）扫描干涉术中待测件的计算机辅助调整方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 计算机辅助装调的发展及研究现状 |
| 1.2.1 计算机辅助装调的发展历程 |
| 1.2.2 计算机辅助装调研究现状 |
| 1.3 扫描检测非球面的研究现状 |
| 1.3.1 机械探针式检测方法 |
| 1.3.2 激光扫描法 |
| 1.3.3 子孔径拼接检测方法 |
| 1.3.4 计算机辅助调整与扫描干涉检测非球面 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 2 基于干涉测量及灵敏度矩阵的计算机辅助调整方法 |
| 2.1 调整方法总述 |
| 2.2 干涉测量和Zernike多项式拟合 |
| 2.2.1 干涉测量概述 |
| 2.2.2 Zernike多项式 |
| 2.3 基于灵敏度矩阵的计算机辅助调整基本原理 |
| 2.3.1 灵敏度矩阵 |
| 2.3.2 基于灵敏度矩阵的计算机辅助调整基本步骤 |
| 2.3.3 基于灵敏度矩阵的计算机辅助调整仿真 |
| 2.4 基于干涉测量的灵敏度矩阵求解 |
| 2.4.1 基本原理 |
| 2.4.2 求解方法的误差预测与消除 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 扫描干涉检测非球面 |
| 3.1 扫描检测方法 |
| 3.1.1 面形重建算法 |
| 3.1.2 扫描路径的确定方法 |
| 3.2 扫描干涉过程中的计算机辅助调整 |
| 3.2.1 调整原理及流程 |
| 3.2.2 Zernike拟合区域选择 |
| 3.2.3 辅助调整的闭环结构 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 扫描干涉系统设计 |
| 4.1 硬件系统 |
| 4.1.1 完整的检测系统 |
| 4.1.2 实验仪器参数 |
| 4.2 非球面检测与调整系统的软件设计 |
| 4.2.1 软件功能分析 |
| 4.2.2 软件各模块分析 |
| 4.2.3 软件界面 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 扫描干涉检测非球面中的计算机辅助调整实验探究 |
| 5.1 扫描干涉检测非球面系统搭建 |
| 5.2 计算机辅助调整实验及分析 |
| 5.2.1 调整方法的稳定性分析 |
| 5.2.2 非球面面形偏差对灵敏度矩阵的影响 |
| 5.3 非球面检测结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（10）合成孔径望远镜共相位拼接技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 一.绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 天文望远镜发展历史 |
| 1.3 国内外主镜拼接型望远镜系统介绍 |
| 1.4 合成孔径望远镜共相位检测方法 |
| 1.4.1 拼接子镜的共相位检测电学方法 |
| 1.4.2 拼接子镜的共相位检测光学方法 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 二.拼接式合成孔径望远镜 |
| 2.1 合成孔径望远镜光学系统设计理论基础 |
| 2.1.1 望远镜设计理论基础 |
| 2.1.2 φ616mm缩比样机光学设计 |
| 2.2 拼接式主镜的主要结构形式 |
| 2.2.1 主镜结构形式的对比 |
| 2.2.2 拼接式主镜孔径函数与点扩散函数 |
| 2.3 子镜间距对系统性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 三.合成孔径共相位拼接技术的理论基础 |
| 3.1 子镜失调量与波前误差 |
| 3.2 非旋转对称的环扇形孔径的正交zernike多项式的表达 |
| 3.3 本章小结 |
| 四.拼接式主镜辅助光机系统设计 |
| 4.1 616mm主镜辅助光学系统设计 |
| 4.2 主镜镜面拼接形式的确定 |
| 4.3 主镜支撑装调机构设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 五.拼接式主镜共相位检测方法 |
| 5.1 双波长相移测量原理 |
| 5.1.1 相移干涉测量原理 |
| 5.1.2 双波长干涉仪原理及其特点 |
| 5.2 改进的双波长干涉仪 |
| 5.2.1 零位补偿干涉仪原理 |
| 5.2.2 合成孔径待检镜的双波长检测辅助光学系统设计 |
| 5.2.3 激光扩束器设计 |
| 5.3 基于单幅干涉条纹图的波前复原方法 |
| 5.4 拼接镜失调量计算分析 |
| 5.4.1 基于zernike多项式的面形仿真分析 |
| 5.4.2 基于matlab算法的失调误差分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 六.拼接镜面形误差检测 |
| 6.1 拼接镜调节机构与失调量间坐标转换关系 |
| 6.2 拼接镜检测调节 |
| 6.3 本章小结 |
| 七.结论与展望 |
| 7.1 论文主要工作总结 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及在学期间发表的学术论文与研究成果 |
四、离轴非球面三反射镜光学系统装调中计算机优化方法的研究（论文参考文献）
- [1]基于高斯激光平顶光束整形系统的研究与设计[D]. 张家宝. 齐鲁工业大学, 2021(01)
- [2]一种双焦点离轴反射光谱仪光学系统的研制[D]. 李昭阳. 合肥工业大学, 2021
- [3]多面共体折叠成像系统设计与制造的关键技术研究[D]. 熊玉朋. 国防科技大学, 2019
- [4]地平式离轴扩束光学系统装调技术[J]. 赵奇,胡明勇,李明杰,封志伟,范二荣. 应用光学, 2018(04)
- [5]灵巧型长焦多波段共口径光学系统的研究[D]. 邢振冲. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2018(10)
- [6]产品装配技术的研究现状、技术内涵及发展趋势[J]. 刘检华,孙清超,程晖,刘小康,丁晓宇,刘少丽,熊辉. 机械工程学报, 2018(11)
- [7]一种大视场离轴反射式光学系统的调试方法[D]. 封志伟. 合肥工业大学, 2018(01)
- [8]基于干涉法的非球面测量技术[J]. 郝群,宁妍,胡摇. 计测技术, 2018(01)
- [9]扫描干涉术中待测件的计算机辅助调整方法研究[D]. 石磊. 南京理工大学, 2018(01)
- [10]合成孔径望远镜共相位拼接技术研究[D]. 姚劲刚. 中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所), 2017(02)