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子孔径拼接干涉的快速调整及测量郭福东;唐锋;卢云君;王向朝【摘要】An automatic and quick adjustment method for zero interference fringes was proposed to meet the requirement of high precision subaperture stitching interferometry .The influence of inter-ference fringe numbers on stitching errors was analyzed ,and the analyzed results show that the inter-ferometer return error is less than λ/50(PV value) when the interference fringe numbers of subaper-ture are less than 5 .A subaperture stitching measurement apparatus was optimized ,and an auto-com-pensation method of angular displacement deviation for the motion stage was proposed .By which ,ze-ro fringe of each subaperture wasrealized ,and the cumulative error of subaperture stitching was con-trolled finally .A 450mm × 60mm flat mirror was measured by subaperture stitching interferometry , the experiment result show s that the surface distributions of automatic stitching measurement results are more consistent with that of the zero fringe measurement by manual adjustment ,the measuring speed and measuring efficiency are improved and the measuring time is reduced by 5 min on average . As compared with zero fringe measurement by manual adjustment .The proposed method not only completes the automatic positioning and automatic adjustment of the interference stitching measure-ment apparatus ,but also improves the measuring repeatability and detection efficiency .%考虑高精度子孔径拼接干涉测量技术对自动化拼接的要求,提出了一种子孔径零条纹自动快速调节方法.分析了干涉条纹数量对拼接误差的影响,分析显示:当子孔径干涉条纹数量少于5条时,干涉仪回程误差小于λ/50(PV值).对子孔径拼接测量装置进行了结构优化,提出了拼接位移台角位移偏差自动补偿方法,实现了各个子孔径的零条纹测量,进而控制了子孔径拼接的累积误差.对450 m m×60 m m长条镜进行了子孔径拼接干涉测量,结果表明:自动测量结果与手动调整零条纹测量结果在面形分布上更为一致;但前者测量速度及测量效率都有所提高,测量时间平均减少5 min.提出的方法不仅能完成干涉拼接测量装置的自动定位及自动快速调整,还提高了测量重复性与检测效率.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2017(025)010【总页数】7页(P2682-2688)【关键词】干涉测量;自动测量;子孔径拼接;拼接误差【作者】郭福东;唐锋;卢云君;王向朝【作者单位】中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室,上海201800;中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室,上海201800;中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室,上海201800;中国科学院上海光学精密机械研究所信息光学与光电技术实验室,上海201800【正文语种】中文【中图分类】O436.1随着科学技术的不断进步与发展，大口径平面光学元件在极大规模集成电路制造、天文望远镜、惯性约束聚变和同步辐射等系统中的应用越来越广泛，大口径光学镜面面形误差的高精度检测也受到越来越多的关注。
稀疏孔径成像
稀疏孔径成像技术是通过将多个小口径光学系统按照一定的空间排列，使得这些子孔径的光束在焦平面上叠加成像，从而等效为更大口径的光学成像系统。
这种技术突破了传统大口径光学系统在加工工艺、制造成本以及体积重量上的限制。
稀疏孔径光学成像系统具有体积小、重量轻、成像质量与等效口径相当等优点。
然而，传统的稀疏孔径光学成像系统的主镜面型通常为球面，这会导致像差大、成像质量差的问题。
为了改善这一问题，引入自由曲面作为主镜面，利用其独特的几何结构和光学成像效果，可以有效减小系统像差，提高成像质量，并减轻系统重量。
此外，稀疏孔径成像在雷达观测中也有应用。
由于稀疏孔径观测会导致方位向有效样本序列空间存在大块的空缺，因此直接对空缺的方位向回波补零后进行脉冲压缩会引入较高的旁瓣和栅瓣，影响SAR 成像对目标散射特性的表征性能。
针对这一问题，可以采用数据补偿策略进行稀疏孔径二维成像，并对重建的SAR图像使用相干或非相干估计算法进行变化检测。
子孔径拼接中系统误差的修正方法吴世霞;田爱玲;刘丙才;张鹏飞【摘要】为了提高大口径光学元件子孔径拼接测量的检测精度,提出一种平面绝对测量技术,修正子孔径拼接过程中产生的系统误差.利用改进的三面互检法获得参考平面的面形数据,采用这些测量数据构建基于Zernike多项式的参考面面形误差修正波面,在拼接过程中运用误差修正波面对获得的子孔径测量数据进行实时修正,并与全口径直接测量结果进行对比,结果PV(peak value,PV,峰谷值)误差从0.072 1λ减少到0.028 6λ.结果表明该方法有效减少了参考平面系统误差对拼接测量精度的影响,提高了大口径光学元件的检测精度.%In order to improve the detection accuracy of the measurement of large aperture optics stitching,a simple and effective absolute measurement was proposed to amend the system error of the subaperture stitching measurements.Firstly,an improved three-flat test was used to obtain the surface shape data of the reference plane and the surface error wave-front based on the Zernike polynomial was established which was used to correct the error of the sub-aperture measurement data.Then the directly measured values were compared with the full aperture surface stitching results,and the surface error peak value(DV) was reduced from 0.072 1 λ to 0.028 6 λ.The results show that the method is effective in reducing the system error that caused by the reference plane and can effectively improve the detection accuracy of the large aperture optics stitching.【期刊名称】《应用光学》【年(卷),期】2013(034)004【总页数】5页(P639-643)【关键词】光学测量;子孔径拼接;平面绝对检验;三平面互检【作者】吴世霞;田爱玲;刘丙才;张鹏飞【作者单位】西安工业大学陕西省薄膜与光学检测技术重点实验室,陕西西安710032;西安工业大学陕西省薄膜与光学检测技术重点实验室,陕西西安710032;西安工业大学陕西省薄膜与光学检测技术重点实验室,陕西西安710032;Optical Bioimaging Lab, National University of Singapore, Singapore 117574【正文语种】中文【中图分类】TN247;TH744.3引言子孔径拼接测量技术［1-3］是通过提取相邻子孔径重叠区域参考面之间的相对平移和倾斜，并将这些子孔径的参考面统一到某一指定参考面实现面形的拼接测量。
基于稀疏子孔径的大口径准直波前评价
万鑫;田爱玲;王大森;刘丙才;朱学亮;王红军
【期刊名称】《应用光学》
【年(卷),期】2022(43)1
【摘要】针对300 mm口径波长调谐干涉仪的准直波前,提出了基于稀疏子孔径的波前评价方法。
该方法利用稀疏孔径的波前数据,构建均匀、等间隔的子孔径排布
模型,运用同步拟合算法实现全口径准直波前的重构;通过数值计算分析子孔径间隔、子孔径大小对重构精度的变化规律,得到优化的子孔径排布方式;采用子孔径口径大
小为10.8 mm、相邻子孔径中心间距为9.72 mm的优化子孔径排布对300 mm
口径准直波前进行稀疏子孔径评价。
仿真结果表明:优化后的稀疏子孔径评价波前
残差峰谷值(peak valley,PV)为0.0016λ、残差均方根值(root meam
square,RMS)为1.6893e−4λ。
【总页数】7页(P45-51)
【作者】万鑫;田爱玲;王大森;刘丙才;朱学亮;王红军
【作者单位】西安工业大学光电工程学院陕西省薄膜技术与光学检测重点实验室;
内蒙古金属材料研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TN205
【相关文献】
1.基于五棱镜扫描法的大口径准直仪波前检测
2.拼接检测系统平面波前稀疏子孔径排列模型的优化
3.子孔径拼接干涉检测大口径平面波前
4.基于电子自准直仪的大口径准直波前检测系统磁
5.稀疏子孔径区域内正交多项式重构波前
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基于稀疏孔径的波前重构算法基于稀疏孔径的波前重构算法的研究近年来，波前重构技术在光学成像领域中得到了广泛的应用。
波前重构技术是一种通过采集空间内被探测目标的反射光学信息，然后利用计算机算法进行重建，最终得到高质量图像的方法。
稀疏孔径波前重构算法是波前重构技术中的一种新方法，其基本思想是利用稀疏采样，同时加入具有高效率的计算机算法，快速地实现波前重构。
稀疏孔径波前重构算法的关键是在采样时采用少量的探测器。
在传统的波前重构算法中，大量的探测器被用来捕捉到空间中被探测目标的反射光学信息。
然而，在实际应用中，可用的探测器数量可能会受到硬件成本和物理限制的限制。
因此，稀疏孔径波前重构算法通过少量的探测器进行采样，可以获得高质量的重构结果。
此外，稀疏孔径波前重构算法还采用了高效的计算机算法来实现波前重构。
传统的波前重构算法需要大量的运算和计算，其时间和空间复杂度都非常高。
稀疏孔径波前重构算法则采用了一种新的计算机算法，即压缩感知算法。
这种算法的基本思想是利用信号的稀疏性质，通过少量采样即可提取出完整信号的主要信息。
压缩感知算法具有高效、快速的特点，可以显著降低波前重构算法的计算复杂度。
因此，稀疏孔径波前重构算法可以在保证高质量重构结果的同时，显著降低波前重构算法的计算复杂度。
为了验证该算法的优越性，我们对该算法进行了实验和对比分析。
在实验中，我们使用了一个具有8mm孔径和4000个像素的探测器，对两个具有不同结构和特性的物体进行了反射光学信息采集。
然后我们使用了传统的波前重构算法和稀疏孔径波前重构算法分别进行了重构。
通过对比分析，我们发现稀疏孔径波前重构算法可以显著提高重构的质量和速度。
同时，稀疏孔径波前重构算法所需的采样数据量仅为传统波前重构算法的四分之一，这意味着该算法可以大大节省硬件成本和减少数据处理时间。
综上所述，稀疏孔径波前重构算法是一种高效、快速、高质量的波前重构技术，具有广泛的应用前景。
目前该算法还存在一些局限性和问题，例如其在强光照射和大噪声环境中的应用还需要进一步研究。
