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文檔簡(jiǎn)介
1、透鏡作為最基本和最重要的光學(xué)元件之一,已被廣泛的應(yīng)用于光學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域。作為透鏡重要參數(shù)之一,曲率半徑對(duì)透鏡的成像、位相變換等性能均有很大的影響。然而,曲率半徑的測(cè)量一直是光學(xué)測(cè)量領(lǐng)域的難點(diǎn)。目前存在的曲率半徑測(cè)量方法種類(lèi)繁多,其測(cè)量原理也不盡相同,但是隨著高新技術(shù)的發(fā)展,人們更注重于尋求實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單、成本低、抗環(huán)境干擾能力強(qiáng)的曲率半徑測(cè)量方法。
本文提出了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、抗干擾能力強(qiáng)的曲率半徑測(cè)量方法,即基于體散斑
2、相位恢復(fù)的曲率半徑測(cè)量方法。該方法利用隨機(jī)幅度掩膜板調(diào)制經(jīng)被測(cè)透鏡透射的理想激光的波前以獲得任意體散斑場(chǎng),進(jìn)而通過(guò)記錄系列同軸散斑強(qiáng)度場(chǎng)分布,并基于瑞利一索莫菲衍射傳播理論的相位恢復(fù)算法獲得被測(cè)透鏡的相位分布,進(jìn)而獲得被測(cè)透鏡的曲率半徑。
本文的具體研究?jī)?nèi)容和工作如下:
首先,在分析光波傳播理論的基礎(chǔ)上,確定使用瑞利-索莫菲衍射,并推導(dǎo)出其卷積形式和離散形式,為相位恢復(fù)測(cè)量提供了依據(jù),便于后續(xù)仿真工作的進(jìn)行。
3、
其次,討論了比較經(jīng)典的幾種相位恢復(fù)算法。針對(duì)目前相位恢復(fù)方法的缺點(diǎn)和不足之處,引出了體散斑相位恢復(fù)方法。然后通過(guò)仿真對(duì)體散斑相位恢復(fù)算法進(jìn)行了深入分析,給出了具體的算法原理和流程圖,研究了散斑記錄強(qiáng)度次數(shù)、迭代次數(shù)、初始相位和散斑大小等參數(shù)對(duì)算法的影響,并用誤差均方差之和(SSE)對(duì)其收斂性作了評(píng)價(jià)。大約在使用20次記錄強(qiáng)度和13-15次迭代后,誤差約為0.6%。
再次,搭建了曲率半徑測(cè)量的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),給出了
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