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随着科学技术的飞速发展,人们越来越清楚认识到非球面在各种光学仪器中的特殊作用,因此近年来在光学仪器的设计和制造中,越来越多的采用光学非球面。非球面的种类繁多,尺寸、精度要求各异,其检测方法远比球面复杂和困难。尤其是大型高精度的非球面光学零件,面形检测难度更大。 本文主要是研究一种新的非球面检测方法—激光波长扫描干涉测试方法。研究的主要目的是针对在大型高精度非球面面形检测中干涉仪的参考光路和测量光路较长,干涉系统对工作台振动和空气抖动等外界干扰因素的影响敏感,干涉图不稳定等问题,提出了激光波长扫描干涉测试方法,该方法通过对瞬间读取的、与连续变化波长对应的干涉图的处理和分析,克服了上述缺点,为大型高精度非球面的检测提供了一种适用的方法。 本文对目前国内外的光学非球面的测量现状作了概略的叙述,给出了激光波长扫描干涉测试方法的原理,对波长可调谐的激光光源进行了分析,对激光器波长的变化进行了研究,对实验装置进行了初步的设计,对干涉条纹图处理方法进行了研究,并通过编写Matlab软件语言对干涉图进行了数字化处理。该方法的研究与开发,不仅可解决大型高精度非球面的面形检测问题,促进非球面的应用,而且在计算机数字图像处理技术、CCD应用技术与光学检测技术相结合方面迈出了可喜的一步。