大尺寸光学元件面形检测平台开发及误差补偿研究

【摘要】随着非球面等光学元件的广泛应用,光学元件正向小型高精度化和大型高精度化的方向发展,因此对光学元件的加工与检测提出了更高的要求。各国投入了大量的人力、物力研究光学元件的加工和检测,但目前国内的相关研究主要针对小尺寸元件的检测,对大尺寸元件的检测技术仍处于起步阶段。本文基于自主研发的大尺寸光学元件面形检测平台,对检测平台机构误差进行了分析和测量,同时对误差建模与误差补偿技术进行了系统研究,主要工作如下：1.根据大尺寸光学元件面形检测的特点和要求,完善了检测平台的整体设计,包括总体结构,检测部件、控制和测量系统设计等。在原结构的基础上,对Z轴运动和支撑机构进行优化,同时开发了控制测量软件。测量初始化后,合理的测量路径,适用于不同类型光学元件的测量。2.对检测平台机构误差进行分析,同时测量了部分误差单项。根据检测平台数学模型,建立了基于球杆仪的空间总体误差参数模型,根据模型进行机构各单项误差系数的识别,并提出误差补偿方案。针对总体机构误差进行了补偿实验,以验证误差建模方法的可行性和准确性。3.应用面形检测平台对不同类型的光学元件进行测量实验,对结果进行相应的分析处理,实验结果表明面形精度达到了±3μm的设计要求。本文的研究成果将提高大尺寸光学元件的检测效率,为大尺寸光学元件的广泛应用提供了有利的基础。
【作者】杨峰；
【导师】杨平；
【作者基本信息】厦门大学，精密仪器及机械，2014，硕士
【关键词】大尺寸光学元件；运动控制；误差分析；误差补偿；

【参考文献】
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