本文主要研究内容
作者贾孟（2019）在《基于Q-type非球面的光学系统关键技术研究》一文中研究指出：非球面比球面能更好地校正像差,简化系统结构,在光学系统中得到了广泛的应用。目前有多种非球面的描述方式,但无论是Zemax软件还是非球面轮廓仪中,最常用的还是幂级数多项式。随着对系统越来越高的使用要求,传统的幂级数非球面很难满足轻量化、高性能等要求。所以在2007年,美国的Forbes博士提出了Q-type函数多项式非球面理论。其基底在定义域内正交,能够提高设计效率和光学元件的可加工性,在设计光学系统时加入Q-type非球面会对提升成像质量有一定帮助。本文主要对基于Q-type非球面的光学系统关键技术进行了研究,包括光学系统的设计、Q-type非球面的超精密加工技术和面形检测技术。首先,研究了Q-type函数多形式表征非球面的数学模型,分析了Q-type函数多项式三种形式的构造原理并对Q-type函数多项式在表征非球面时所具有的特点及优势进行了描述。然后设计了一个包含Q-bfs型函数非球面的中长波双波段红外光学系统。该系统设计波长为中波波段3~5μm,长波波段8~12μm,焦距21mm,F数为2.5,全视场大小为30°,共有5片透镜,其中最后一片为保护窗口,且只采用Ge和牌号为IG4的硫系玻璃两种材料,在全视场Nyquist空间频率20 lp/mm处,中波波段MTF值大于0.5,长波波段MTF值大于0.3,接近衍射极限,并对系统进行了消热差优化和公差分析,使系统在-40℃~60℃温度范围内成像稳定。接下来采用实验室的Nanoform 700 Ultra超精密单点金刚石车床加工了Q-bfs多项式非球面,简单介绍了金刚石刀具参数、开始加工前校正刀具偏置方法和几种刀具切削轨迹的生成方法。主要工作包括对刀具参数的选择、加工过程的模拟、主要加工参数的设置、以及实际工件的加工。最后待加工完成后,采用实验室内Taylor Hobson接触式表面轮廓仪检测其面形。首先对待测Q-type非球面多项式进行最小二乘拟合,将其拟合为非球面轮廓仪的理论参考方程,利用非球面轮廓仪采集大量坐标点得出工件表面相对于理论参考值的面形误差,数据导出后在Matlab中进行分析得到加工面形误差。
Abstract
fei qiu mian bi qiu mian neng geng hao de jiao zheng xiang cha ,jian hua ji tong jie gou ,zai guang xue ji tong zhong de dao le an fan de ying yong 。mu qian you duo chong fei qiu mian de miao shu fang shi ,dan mo lun shi Zemaxruan jian hai shi fei qiu mian lun kuo yi zhong ,zui chang yong de hai shi mi ji shu duo xiang shi 。sui zhao dui ji tong yue lai yue gao de shi yong yao qiu ,chuan tong de mi ji shu fei qiu mian hen nan man zu qing liang hua 、gao xing neng deng yao qiu 。suo yi zai 2007nian ,mei guo de Forbesbo shi di chu le Q-typehan shu duo xiang shi fei qiu mian li lun 。ji ji de zai ding yi yu nei zheng jiao ,neng gou di gao she ji xiao lv he guang xue yuan jian de ke jia gong xing ,zai she ji guang xue ji tong shi jia ru Q-typefei qiu mian hui dui di sheng cheng xiang zhi liang you yi ding bang zhu 。ben wen zhu yao dui ji yu Q-typefei qiu mian de guang xue ji tong guan jian ji shu jin hang le yan jiu ,bao gua guang xue ji tong de she ji 、Q-typefei qiu mian de chao jing mi jia gong ji shu he mian xing jian ce ji shu 。shou xian ,yan jiu le Q-typehan shu duo xing shi biao zheng fei qiu mian de shu xue mo xing ,fen xi le Q-typehan shu duo xiang shi san chong xing shi de gou zao yuan li bing dui Q-typehan shu duo xiang shi zai biao zheng fei qiu mian shi suo ju you de te dian ji you shi jin hang le miao shu 。ran hou she ji le yi ge bao han Q-bfsxing han shu fei qiu mian de zhong chang bo shuang bo duan gong wai guang xue ji tong 。gai ji tong she ji bo chang wei zhong bo bo duan 3~5μm,chang bo bo duan 8~12μm,jiao ju 21mm,Fshu wei 2.5,quan shi chang da xiao wei 30°,gong you 5pian tou jing ,ji zhong zui hou yi pian wei bao hu chuang kou ,ju zhi cai yong Gehe pai hao wei IG4de liu ji bo li liang chong cai liao ,zai quan shi chang Nyquistkong jian pin lv 20 lp/mmchu ,zhong bo bo duan MTFzhi da yu 0.5,chang bo bo duan MTFzhi da yu 0.3,jie jin yan she ji xian ,bing dui ji tong jin hang le xiao re cha you hua he gong cha fen xi ,shi ji tong zai -40℃~60℃wen du fan wei nei cheng xiang wen ding 。jie xia lai cai yong shi yan shi de Nanoform 700 Ultrachao jing mi chan dian jin gang dan che chuang jia gong le Q-bfsduo xiang shi fei qiu mian ,jian chan jie shao le jin gang dan dao ju can shu 、kai shi jia gong qian jiao zheng dao ju pian zhi fang fa he ji chong dao ju qie xiao gui ji de sheng cheng fang fa 。zhu yao gong zuo bao gua dui dao ju can shu de shua ze 、jia gong guo cheng de mo ni 、zhu yao jia gong can shu de she zhi 、yi ji shi ji gong jian de jia gong 。zui hou dai jia gong wan cheng hou ,cai yong shi yan shi nei Taylor Hobsonjie chu shi biao mian lun kuo yi jian ce ji mian xing 。shou xian dui dai ce Q-typefei qiu mian duo xiang shi jin hang zui xiao er cheng ni ge ,jiang ji ni ge wei fei qiu mian lun kuo yi de li lun can kao fang cheng ,li yong fei qiu mian lun kuo yi cai ji da liang zuo biao dian de chu gong jian biao mian xiang dui yu li lun can kao zhi de mian xing wu cha ,shu ju dao chu hou zai Matlabzhong jin hang fen xi de dao jia gong mian xing wu cha 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自长春理工大学的贾孟，发表于刊物长春理工大学2019-10-23论文，是一篇关于非球面多项式论文,红外光学系统论文,超精密加工论文,面形检测论文,接触式轮廓仪论文,长春理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自长春理工大学2019-10-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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