第9讲星点检验.ppt

星点检验星点检验南京理工大学南京理工大学南京理工大学南京理工大学陈磊陈磊陈磊陈磊20102010年年年年0303月月月月参考文献参考文献1.1.[墨]D.马拉卡拉.光学车间检验.北京：机械工业出版社，1983.08，第十一章2. 2.Optical ShopTesting. 原版书，，3rd Ed.Chp113.3.《光学测量与仪器》编辑组.光学测量与仪器.北京：国防工业出版社，1978.084.4.周仁忠，阎吉祥. 自适应光学理论. 北京理工大学出版社，1996，第5章主要内容主要内容oo引言oo星点检验原理oo衍射受限系统星点像的光强分布oo星点像的分析oo星点检验的优缺点oo定量化的星点检验引言引言oo光学系统成像质量检验oo光学系统装配实施监控（如天文望远镜）oo镜片间隔oo镜片同轴度oo装夹应力oo色差测量oo光学材料检验星点检验原理星点检验原理oo点基元，线性叠加特性物像关系物像关系衍射受限系统星点像光强分布衍射受限系统星点像光强分布其中其中圆孔衍射图像圆孔衍射图像艾里斑各极值点的数据艾里斑各极值点的数据   =(2=(2   / /   )h)h      / /radradI/II/I0 0能量分配能量分配备注备注0 00.6100.610    /h/h1 183.78%83.78%中央亮斑中央亮斑1.2201.220   0.6100.610    /h/h0 00 0第一暗环第一暗环1.61.635 35    0.8180.818    /h/h0.01750.01757.22%7.22%第一亮环第一亮环2.2332.233   1.1161.116    /h/h0 00 0第二暗环第二暗环2.6792.679   1.3391.339    /h/h0.00420.00422.77%2.77%第二亮环第二亮环3.2383.238   1.6191.619    /h/h0 00 0第三暗环第三暗环3.6993.699   1.8491.849    /h/h0.00100.00101.46%1.46%第三亮环第三亮环艾里斑的光强分布艾里斑的光强分布星点像星点像-无像差衍射受限系统无像差衍射受限系统焦点前后不同截面上的星点图焦点前后不同截面上的星点图子午面内焦点附近的光强分布子午面内焦点附近的光强分布星点像的分析星点像的分析oo球差oo彗差oo像散oo色差oo其他疵病球差球差星点像星点像-球差球差球差星点像球差星点像彗差星点像彗差星点像6 2.5 1像散像散像散像散实际星点像实际星点像-色差（球差）色差（球差）星点检验的优缺点星点检验的优缺点oo优点n n装置简单装置简单n n操作方便、迅速操作方便、迅速n n灵敏度高灵敏度高n n根据分析星点像的好坏，能比较准确地判定被根据分析星点像的好坏，能比较准确地判定被测系统成像质量测系统成像质量n n能有效地判断系统的共轴性与装配情况等能有效地判断系统的共轴性与装配情况等oo缺点n n只是定性的评价方法只是定性的评价方法n n主观因素影响较大主观因素影响较大星点检验的定量化星点检验的定量化oo引言oo通过测量斜率与曲率重构波前n n拉普拉斯算子与局部曲率拉普拉斯算子与局部曲率n n傅立叶变换迭代法解算波前傅立叶变换迭代法解算波前n n辐射传导方程辐射传导方程oo由波前曲率数据重构波前拉普拉斯算子与局部曲率拉普拉斯算子与局部曲率曲率曲率曲率曲率拉普拉斯算子拉普拉斯算子拉普拉斯算子拉普拉斯算子泊松方程泊松方程泊松方程泊松方程－波像差－波像差－波像差－波像差求解泊松方程的条件：求解泊松方程的条件：必须已知平均局部曲率必须已知平均局部曲率 (x, y)必须已知圆形光瞳边界的径向波前斜率，即诺依曼边界条件必须已知圆形光瞳边界的径向波前斜率，即诺依曼边界条件傅立叶变换迭代法解算波前傅立叶变换迭代法解算波前因为因为因为因为所以所以所以所以由由slopeslope计算波前计算波前考虑光瞳限制，需考虑光瞳限制，需要进行迭代计算要进行迭代计算GershbergGershberg迭代法迭代法辐射传导方程辐射传导方程波动方程波动方程波动方程波动方程波振幅分布波振幅分布波振幅分布波振幅分布整理得整理得整理得整理得由波前曲率重构波前由波前曲率重构波前泰勒展开泰勒展开泰勒展开泰勒展开波前重构波前重构。