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干涉仪模块化设计技术研究

时间:2018-08-31 15:52来源:毕业论文
围绕着干涉仪的模块化设计这一主题,以改进的斐索干涉仪为例,研究了干涉仪的模块化划分方案,用于指导干涉仪的设计与装配。针对加入了变焦系统以后的成像系统,对系统的渐晕

摘要干涉仪作为国家仪器专项的重点研究项目,在科技的进步中起到了举足轻重的作用。本文紧紧围绕着干涉仪的模块化设计这一主题,以改进的斐索干涉仪为例,研究了干涉仪的模块化划分方案,用于指导干涉仪的设计与装配。针对加入了变焦系统以后的成像系统,对系统的渐晕、物像共轭关系等方面进行了详细的分析与讨论,并对固定倍率的变倍系统进行了完整的光学设计。在实验方面,本文详细的记录了干涉仪的装调过程,分析了在装调过程中遇到的问题,提供了完整的干涉仪的装调报告。27659
关键词  移相式斐索干涉仪  模块化设计  变焦系统
毕业论文设计说明书外文摘要
Title    the interferomenter modular pision technology
Abstract
As an important research project of the national instrument special, the interferometer plays an important role in the progress of science and technology。Taking an example of the improved Fizeau interferomenter,this subject is themed on the modular design of the interferometer and studies the interferomenter modular pision program which is used to guide the design and assembly of the interferometer。Also,it deeply designs and studies the vignetting and the object-image relationships of the imaging system after getting the zoom lens and make a complete optical design of the zoom system of fixed rate times 。In the aspect of the experiments,this subject provides complete interferomenter adjustment report which records the adjustment process detailedly and analyzes the problems encountered in the adjustment process。 源¥自%六:维;论-文'网=www.lwfree.cn
Keywords phase-shifting Fizeau interferomenter  modular design  zoom system
  目   次
1  绪论    1
1.1  课题的研究背景    1
1.2  本课题研究的目的与意义    2
1.3  本课题所做的工作    2
2  光的干涉与干涉仪    2
2.1  光的干涉    3
2.2  斐索干涉仪    5
3  高精度干涉测量    8
3.1  移相干涉测量    8
3.2  其它高精度干涉测量    9
4  干涉仪的模块化划分与装调实验报告    11
4.1  模块化的理论依据    11
4.2  模块化的划分方案    11
4.3  模块化的优点    12
4.4  干涉仪的装调实验报告    13
5  四种CCD变焦成像系统的成像分析与变倍系统的光学设计    24
5.1  四种变焦成像系统    24
5.2  固定倍率的变倍系统设计    30
6  总结与展望    37
6.1  本课题的前景展望    37
6.2  本论文还需要解决的问题    38
7  致  谢    39
8参考文献40
1  绪论
1.1  课题的研究背景   
 干涉技术和干涉仪在测量领域一直有着重要的一席之位。随着20世纪60年代激光器的发明,以及20世纪70年代各种新型光电子器件的涌现,再加上数字图像处理技术的进步,使得这种以光波长及其细分为尺度进行的测量的测试准确度和灵敏度有了明显的提高,同时扩大了测量量程范围,广泛用于精密测量与加工、实时控制等众多领域。

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 最早在200年前,人类观察到了干涉现象。1801年,托马斯杨最早演示了光的干涉现象,他用点光源照明双狭缝,从而在白屏上得到了黑白相间的干涉条纹。这就是著名的杨氏双缝干涉实验。从这个实验开始,人们开始有计划地控制光的干涉现象。1860年,麦克斯韦提出了电磁场理论并建立了麦克斯韦方程组,铺垫了干涉技术的理论基础。1881年,以光的干涉为原理的的迈克尔逊--莫雷实验,推翻了“以太”学说。并且,迈克尔逊首次用干涉仪将国际米原器与波长643.85nm的镉红谱线作对比,由此导致用光波长定义“米”。到了近50年,干涉测量技术才在各个领域都得到了普遍应用。1960年,梅曼成功研制出了红宝石激光器,象征着着激光技术的产生。伴随着微电子技术和计算机技术的发展,以移相干涉测量和外差干涉测量为原理的各种干涉仪应运而生,干涉技术开辟了超大口径、超短波、瞬动态的新时代。20世纪40年代起,人们研究出了波面错位干涉技术。与传统的干涉技术相比,它不需要标准参考面。20世纪70年代,出现了高精度的移相干涉测量技术,是计算机技术和电子、激光技术的完美结合。它利用精密的移相器件快速、实时地测得多幅相位变化的干涉图,从干涉图中处理出被测波面的各点的相位分布。几乎同时期,点衍射移相干涉测量技术和激光外差干涉测量也应运而生,干涉测量技术朝着纳米、亚纳米和高准确度的方向不断发展。 干涉仪模块化设计技术研究:http://www.lwfree.cn/tongxin/20180831/22193.html
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