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国家高技术研究发展计划(O8663NJ090): 作品数：26 被引量：181H指数：8; 相关作者：王孝坤郑立功张学军薛栋林张宪忠更多>>; 相关机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院大学齐齐哈尔大学更多>>; 发文基金：国家高技术研究发展计划国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>; 相关领域：机械工程理学化学工程电子电信更多>>

大口径离轴凸非球面系统拼接检验技术被引量：13: 2016年; 针对大口径离轴凸非球面面形检测的困难,本文将光学系统波像差检验技术与子孔径拼接干涉技术相结合,提出了凸非球面系统拼接检测方法。对该方法的基本原理和具体实现过程进行了分析和研究,并建立了合理的子孔径拼接数学模型。当离轴三反光学系统的主镜和三镜加工完成以后,对整个系统进行装调和测试,并依次测定光学系统各视场的波像差分布,通过综合优化子孔径拼接算法和全口径面形数据插值可以求解得到大口径非球面全口径的面形信息,从而为非球面后续加工和系统的装调提供了依据和保障。结合工程实例,对一口径为287 mm×115 mm的离轴非球面次镜进行了系统拼接测试和加工,经过两个周期的加工和测试,其面形分布的RMS值接近1/30λ(λ=632.8 nm)。; 王孝坤; 关键词：光学检测

一种高分辨力空间相机的光学设计被引量：16: 2015年; 针对某一种光学设计指标要求的高分辨力空间相机,在计算分析光学系统参数的基础上,利用Zemax光学设计软件设计了同轴三反射镜(TMC)系统,二次成像离轴三反射镜(Cook TMA)系统和一次成像离轴三反射镜(Wetherell TMA)系统3种光学系统,均满足了指标要求。对比分析了三种光学系统的优缺点,在综合考虑光学系统的加工、检测和装调能力以及空间相机技术发展先进性的基础上选定了将Wetherell TMA系统作为最终方案,相机外形尺寸为1600 mm×1230 mm×545 mm,系统焦距为4375 mm,相对孔径为1:9.94,视场角为2°。对该光学系统的性能进行了模拟和验证,计算分析了光学系统的传递函数、像差、畸变等,各项指标性能优异,最后对该系统的光阑和杂光消除进行了分析并对光学系统的公差进行了合理的分配。; 王孝坤; 关键词：光学设计空间光学光学传递函数

大口径反射镜子孔径拼接自检验精度分析被引量：7: 2014年; 为了解决大口径反射镜子孔径拼接精度评价的问题,提出了自检验的子孔径拼接精度分析方法,实现了对大口径反射镜拼接精度的分析评价,同时提供了一种拼接精度检测方法。自检验即利用子孔径检测面形对拼接获得的拼接结果进行拼接精度检验。讨论了相应的精度评价指标及计算方法,并结合工程实例,利用准600mm干涉仪实现了对准800mm平面镜的拼接测量。以自检验的评价方式对拼接精度进行了分析,结果表明,拼接结果是准确的,同时验证了以自检验方式评价拼接精度的可靠性与准确性。; 闫力松王孝坤郑立功王润强张学军; 关键词：光学检测大口径反射镜子孔径拼接

大口径离轴碳化硅非球面反射镜加工与检测技术研究被引量：14: 2012年; 分析了碳化硅作为空间反射镜材料的各种优点,研究了加工和检测离轴碳化硅非球面反射镜的各项关键技术。利用自行开发的非球面加工中心FSGJ-2对离轴碳化硅非球面进行了研磨、抛光和轮廓测量,分析了计算全息补偿检测离轴非球面的基本原理,并专门设计研制了计算全息衍射检测装置,对大口径离轴非球面反射镜进行了零位补偿干涉测量。结合工程实例对一口径为468mm×296mm的离轴碳化硅非球面进行了超精加工与检测,最终面形误差峰谷(PV)值为0.148λ,均方根(RMS)值为0.017λ(λ=632.8nm),达到了良好的效果。; 王孝坤; 关键词：光学设计碳化硅非球面反射镜离轴非球面计算全息

基于子孔径拼接法测量高精度反射镜被引量：2: 2014年; 为了解决高精度光学反射镜的子孔径拼接检测问题,基于最小二乘拟合,依据拼接算法建立数学模型,编制了拼接程序,同时对口径为Φ120mm的平面反射镜进行了拼接检测。检测中,基于标记点确定子孔径间的相对位置,完成子孔径间的对准。分别基于全口径检测结果与自检验子孔径测试结果对拼接结果进行精度分析。实验结果表明:拼接结果无"拼痕",拼接结果与全口径测试结果、自检验子孔径测试结果一致;拼接结果与全口径面形测试的PV值与RMS值的偏差分别为0.020λ与0.002λ,验证了检测的可靠性和准确性。; 郑立功; 关键词：光学检测子孔径拼接最小二乘拟合

利用子孔径拼接法测量大口径凸面反射镜被引量：5: 2013年; 在简要分析各种检测大口径凸球面方法优缺点的基础上,提出了利用子孔径测量凸面反射镜的新方法,利用干涉仪标准球面波前依次干涉测定大口径镜面上各个区域的相位分布,通过子孔径拼接算法即可求解得到镜面全口径面形信息。对该方法的基本原理和实现步骤进行了分析和研究,建立了大口径拼接检测算法数学模型,设计并研制了大口径反射镜拼接检验装置。结合实例对加工过程中的口径为300mm的碳化硅凸面反射镜进行了9个子孔径的拼接干涉测量,并将检测结果与全口径面形测量结果进行对比,两种方法残差的PV值和RMS值分别为0.102λ和0.009λ(λ=632.8nm)。; 王孝坤; 关键词：光学检测大口径反射镜面形误差

一种精确测量光学球面曲率半径的方法被引量：17: 2011年; 在简要总结各种检测光学球面曲率半径方法优缺点的基础上,提出了利用激光跟踪仪和激光干涉仪测量光学球面曲率半径的新方法。首先,通过激光跟踪仪精确定位测量干涉仪出射球面波前的焦点和待测球面镜的曲率中心点坐标,再调整待测球面镜与干涉仪的相对位置,使待测球面镜达到零条纹干涉状态,用激光跟踪仪测定此时待测球面镜上多点的位置坐标,通过计算分析即可得到待测球面镜的曲率半径。研究和分析了这种测量光学球面曲率半径方法的基本原理,并提出了针对凸球面镜曲率半径的多区域测定平均综合优化的方法。结合实例对一口径为400mm的球面透镜进行了曲率半径的测量,测量得到其两面曲率半径分别为1022.283mm(凸面)和4069.568mm(凹面),并将该透镜进行了轮廓法测量对比,其相对误差都小于0.05%。; 王孝坤郑立功; 关键词：光学测量曲率半径激光跟踪仪干涉仪

大口径碳化硅反射镜面形子孔径拼接干涉检测被引量：5: 2013年; 为了突破大口径反射镜面形检测的瓶颈,提出了子孔径拼接干涉检验方法。分析研究了子孔径拼接的基本原理与实现流程。基于三角剖分算法、最小二乘拟合和齐次坐标变换等建立了综合优化子孔径拼接数学模型。结合工程实际,规划7个子孔径完成了口径为800mm的大口径碳化硅反射镜的拼接测量,获得了全口径面形分布。利用基准靶标并基于迭代算法实现了镜面物理坐标与拼接像素坐标之间的转换,从而为大口径反射镜后续数控精确加工提供了依据。; 王孝坤; 关键词：光学检测大口径反射镜碳化硅

红外成像导引头视场选择及搜索策略设计被引量：6: 2014年; 视场的大小、形状及搜索策略是影响红外成像导引头截获概率的重要因素。在分析视场对导弹截获概率影响原理的基础上,定义了搜索场和截获场的概念,建立了不同视场形状和搜索策略的工作状态模型,并对常用的视场形状和搜索策略组合进行对比分析。仿真计算实例表明,截获场小于等于搜索场,采用不同的视场形状和搜索策略所获得截获场的大小不同,要根据设计需求优化选择。相关的研究方法和结论为红外成像导引头的视场选择和搜索策略设计提供了理论参考。; 张晓阳徐琰珂付奎生; 关键词：截获概率视场

Testing of a large rectangular mirror based on sub-aperture stitching method被引量：4: 2015年; In order to solve tile difficulty of testing large mirror, the sub-aperture stitching interfhrometry （SSI） is proposed and expatiated. Tile basic theory and principle of this method are introduced and analyzed. A reasonable stitching algorithm a.nd mathematical model are established based on least-squares fitting, triangulation algorithm, homogeneous coordinate transformation, etc., and the relative program and flow chart are established. Some marked points are used to accomplish the alignments between sub-apertures and calibrate the relationship between the coordinate of the mirror and the pixeh With engineering examples, a large rectangular mirror with an irregular aperture of 720×165 （mm） is tested by SSI. The peak-to-valley and root mean square of the stitched surface error are 0.451 λ and 0.042 ）λ （λ is 632.8 nm）, respectively.; 王孝坤

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