光學(xué)表面形貌提取及氣囊拋光路徑對中頻誤差的控制研究.pdf

1、拋光作為光學(xué)元件光整加工的最終加工工序，是獲得高質(zhì)量光學(xué)元件的關(guān)鍵所在。氣囊拋光作為一種具有極大發(fā)展?jié)摿Φ某軖伖饧夹g(shù)，具有材料去除特性穩(wěn)定、接觸面積大、吻合性好、拋光精度與效率高等優(yōu)點(diǎn)。但是受到拋光氣囊尺寸限制，也會產(chǎn)生小磨頭拋光工具固有的波紋特征，即中頻誤差。中頻誤差的存在嚴(yán)重影響了光學(xué)系統(tǒng)的使用性能，因此對其相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究已經(jīng)刻不容緩。本文研究光學(xué)元件表面形貌特征的提取技術(shù)，在此基礎(chǔ)上對常規(guī)拋光路徑加工后光學(xué)元件的中頻誤差進(jìn)行

2、評價，圍繞中頻誤差的產(chǎn)生機(jī)理，指出拋光路徑規(guī)劃是抑制中頻誤差的關(guān)鍵。提出合理的拋光路徑規(guī)劃策略，通過仿真研究及大量的拋光實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其可行性。論文的研究工作包括以下幾個部分:
　　1.提出一種基于圖像處理的高度信息提取方法，用于快速準(zhǔn)確的提取光學(xué)元件表面的高度分布數(shù)據(jù)，即利用MATLAB分析軟件，通過圖像輸入，圖像裁剪，建立基準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫，最終得到光學(xué)元件表面的高度分布數(shù)據(jù)。通過與激光干涉儀檢測得到的光學(xué)元件表面高度分布數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，驗(yàn)證

3、該方法的正確性。
　　2.采用頻譜分析方法對光柵路徑、螺旋線路徑以及基于改進(jìn)普里姆(Prim)算法的拋光路徑對光學(xué)元件中頻誤差的影響進(jìn)行深入分析，探究中頻誤差的產(chǎn)生原因，提出控制光學(xué)元件中頻誤差的有效措施。
　　3.基于傳統(tǒng)路徑中頻誤差的產(chǎn)生機(jī)理分析，進(jìn)行了拋光路徑降低中頻誤差的研究探索，提出并實(shí)現(xiàn)了自適應(yīng)螺旋線路徑、等高線式路徑、自適應(yīng)迷宮路徑、自適應(yīng)皮亞諾路徑、分區(qū)自適應(yīng)光柵路徑和隨機(jī)螺旋線路徑。
　　4.針對上述