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光學非球面鏡製造中的面形測量技術

  • 作者:編者:李聖怡//戴一帆//陳善勇//關朝亮//胡皓等
  • 出版社:國防科大
  • ISBN:9787567301252
  • 出版日期:2016/08/01
  • 裝幀:平裝
  • 頁數:345
人民幣:RMB 58 元      售價:
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內容大鋼
    非球面光學元件是在通常的球面光學元件上增加了曲率變化,它與球面光學元件相比具有系統光學性能好、質量輕等諸多優點。採用非球面技術設計的光學系統,可在航空、航天、國防以及高科技民用領域廣泛應用。
    本書首先介紹了光學非球面鏡製造中的面形測量技術的基本概念與特點。然後以科研成果為基礎,全面系統介紹了光學非球面鏡坐標測量技術,基於子孔徑拼接的干涉測量技術,基於相位恢復的非干涉測量技術,表面及亞表面質量檢測與保障技術等。
    本書可供從事精密和超精密機床設計和製造、光學加工工藝、光學加工測量與控制等相關研究領域的工程技術人員參考,也適合大專院校相關專業的師生閱讀。

作者介紹
編者:李聖怡//戴一帆//陳善勇//關朝亮//胡皓等

目錄
第1章  大中型光學鏡面製造中的測量技術
  1.1  緒論
    1.1.1  大中型光學鏡面的需求概述
    1.1.2  大中型光學鏡面製造中的測量概況
  1.2  大中型光學鏡面製造中的坐標測量技術原理
  1.3  大中型光學鏡面製造中的干涉零位測量技術
    1.3.1  干涉零位測量技術基本原理
    1.3.2  大中型平面和球面的零位測試技術
    1.3.3  二次非球面曲面的無像差點法零位測試技術
    1.3.4  非球面鏡的補償檢驗技術
    1.3.5  電腦生成全息圖測試技術
  1.4  大中型光學鏡面製造中的非零位測量技術
    1.4.1  剪切干涉測量
    1.4.2  高解析度CCD方法
    1.4.3  欠採樣干涉測量方法
    1.4.4  長波干涉測量方法
    1.4.5  雙波長干涉測量方法
    1.4.6  子孔徑拼接干涉測量方法
  1.5  相位恢復技術
  1.6  亞表面質量檢測技術
  1.7  大中型光學鏡面製造中的測量實例
    1.7.1  中國2.16m天文望遠鏡反射鏡測量
    1.7.2  GMT望遠鏡主鏡測量
    1.7.3  JWST望遠鏡主鏡測量與像質檢驗
    1.7.4  GTC望遠鏡主鏡測量
    1.7.5  MMT望遠鏡次鏡測量
    1.7.6  SPICA望遠鏡主鏡與系統波前測量
    1.7.7  QED Technologies公司子孔徑拼接干涉測量
    1.7.8  大型平面鏡製造中的在位檢測
  參考文獻
第2章  光學非球面坐標測量技術
  2.1  光學非球面坐標測量技術的研究現狀與發展趨勢
    2.1.1  光學非球面坐標測量技術的地位和特點
    2.1.2  光學非球面坐標檢測國內外研究現狀與發展趨勢
  2.2  大口徑非球面直角坐標測量技術
    2.2.1  直角坐標測量系統的設計
    2.2.2  大型非球面鏡直角坐標測量原理
    2.2.3  基於多截線測量的光學非球面面形誤差分析與評定
    2.2.4  加工檢測實例——φ500mm非球面鏡的加工與檢測
  2.3  大型非球面擺臂式測量技術
    2.3.1  測量原理分析
    2.3.2  測量系統結構設計
    2.3.3  測量系統精度分析與建模
    2.3.4  擺臂式輪廓法測量非球面頂點曲率半徑優化演算法
    2.3.5  測量演算法模擬與測量試驗
  2.4  基於多段拼接的高陡度非球面坐標檢測理論與演算法
    2.4.1  測量原理與數學模型
    2.4.2  基於最小二乘的迭代演算法
    2.4.3  分段輪廓的自動劃分與演算法模擬
    2.4.4  測量試驗

  參考文獻
第3章  子孔徑拼接測量方法
  3.1  概述
    3.1.1  子孔徑拼接測量的基本原理
    3.1.2  子孔徑拼接測量的發展概況
  3.2  子孔徑拼接基本演算法
    3.2.1  兩個子孔徑拼接的數學模型
    3.2.2  子孔徑同步拼接模型與演算法
  3.3  子孔徑拼接迭代演算法
    3.3.1  數學模型
    3.3.2  迭代演算法
    3.3.3  大中型光學鏡面的粗-精拼接策略
  3.4  子孔徑劃分方法
    3.4.1  子孔徑的粗略劃分
    3.4.2  計運算元孔徑的最佳擬合球
    3.4.3  子孔徑劃分的模擬驗證
  3.5  子孔徑拼接測量工作站
    3.5.1  子孔徑拼接工作站的機械構型設計
    3.5.2  子孔徑拼接工作站的運動學模型
  3.6  子孔徑拼接測量的實驗驗證
    3.6.1  大型光學平面反射鏡的子孔徑拼接測量
    3.6.2  大型平面透射波前的子孔徑拼接測量
    3.6.3  大型球面反射鏡拼接測量
    3.6.4  超半球面的子孔徑拼接測量
    3.6.5  非球面鏡拼接測量
  3.7  子孔徑拼接測量方法的發展趨勢
  參考文獻
  附錄A  線性化位形優化子問題的推導
  附錄B  線性最小二乘問題的分塊順序QR分解程序
第4章  光學鏡面相位恢復在位檢測技術
  4.1  相位恢複檢測技術綜述
    4.1.1  相位恢復在位檢測技術的意義
    4.1.2  相位恢復方法應用
    4.1.3  相位恢復演算法理論
  4.2  相位恢複測量的基本原理和演算法
    4.2.1  相位恢複測量原理
    4.2.2  光場衍射傳播計算
    4.2.3  鏡面檢測相位恢復演算法
  4.3  球面波的相位恢複檢測
    4.3.1  測量裝置
    4.3.2  大口徑球面鏡的測量
  4.4  亞像素解析度相位恢複測量
    4.4.1  亞像素解析度相位恢複測量原理
    4.4.2  亞像素光強約束函數設計
    4.4.3  亞像素解析度鏡面測量實驗
  4.5  非球面鏡的相位恢複檢測
    4.5.1  非球面度
    4.5.2  非球面鏡離焦光場特性
    4.5.3  非球面相位恢複測量規劃
    4.5.4  APR演算法設計

    4.5.5  口徑170mm拋物面鏡的檢測實驗
    4.5.6  非球面的近軸共軛點法相位恢複檢測
  4.6  大動態範圍相位恢復
    4.6.1  大動態範圍測量演算法
    4.6.2  參數共軛梯度演算法
    4.6.3  初拋鏡面檢測實驗
  4.7  離軸非球面相位恢複檢測
    4.7.1  相位恢復離軸鏡檢測原理
    4.7.2  離軸橢球鏡檢測實驗
  參考文獻
第5章  光學零件亞表面質量檢測與保障技術
  5.1  亞表面質量概述
    5.1.1  亞表面質量的概念
    5.1.2  亞表面質量對光學零件使用性能的影響
  5.2  亞表面損傷的產生機理
    5.2.1  磨削和研磨損傷產生機理
    5.2.2  拋光損傷產生機理
  5.3  磨削和研磨亞表面損傷檢測技術
    5.3.1  損傷性檢測技術
    5.3.2  無損檢測技術
    5.3.3  亞表面損傷檢測實驗
    5.3.4  基於表面質量關聯的亞表面檢測技術
  5.4  亞表面損傷表徵方法
    5.4.1  磨削過程
    5.4.2  研磨過程
  5.5  亞表面損傷深度預測方法
    5.5.1  磨削過程亞表面損傷深度預測
    5.5.2  研磨過程亞表面損傷深度預測
  5.6  加工參數對亞表面損傷深度的影響規律
    5.6.1  磨削過程參數對亞表面裂紋深度的影響
    5.6.2  研磨過程參數對亞表面裂紋深度的影響
  5.7  亞表面質量保障技術
    5.7.1  拋光亞表面損傷的表現形式
    5.7.2  拋光亞表面損傷檢測
    5.7.3  拋光亞表面損傷模型
    5.7.4  傳統拋光亞表面損傷的抑制策略
    5.7.5  複合加工及后處理技術提高激光損傷閾值
  參考文獻

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