【摘 要】
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离轴非球面、自由曲面光学系统由于具有改善像质、降低光学系统尺寸和重量的特点,在天基、地基望远系统中有着重要的应用。但其复杂的面形,给光学检测带来了新的挑战。计算全
【出 处】
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中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
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离轴非球面、自由曲面光学系统由于具有改善像质、降低光学系统尺寸和重量的特点,在天基、地基望远系统中有着重要的应用。但其复杂的面形,给光学检测带来了新的挑战。计算全息(Computer Generated Hologram,CGH)检测法,作为一种高精度、无像差、应用范围广的检测方法,在离轴非球面、自由曲面的检测中发挥着着重要的作用。CGH是计算全息检测的关键元件,光学检测中常用的CGH有振幅型CGH和位相型CGH。振幅型CGH精度较高但衍射效率较低,限制了其应用范围。位相型CGH衍射效率较高,应用范围更广,但受其制备工艺的影响,其精度普遍较低。研究高精度的位相型CGH的制备方法,对CGH检测具有重要的工程意义。目前,位相型CGH的主要制备方法为反应离子刻蚀法,其制作精度较低。本文为提高CGH制作精度,采用增材制备法,对基于物理气相沉积的位相型CGH制备进行研究,论文主要研究内容包括以下三个部分:1.基于物理气相沉积的位相型CGH理论研究对位相型CGH波前理论进行研究,建立了物理气相沉积型CGH的误差模型,对物理气相沉积的位相型CGH精度进行讨论;2.激光直写机床误差研究对激光直写设备误差所导致的位相型CGH误差进行研究,提出机床运动误差模型和补偿方案,并进行实验验证;3.物理气相沉积技术制备位相型CGH在理论和制备方法研究的基础上,利用磁控溅射物理气相沉积技术制备位相型CGH,其精度和一级衍射效率分别为0.020λ[均方根(RMS)值]和0.245。
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