非球面干涉儀之離軸對心校正

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：118

、訪客IP：18.189.180.76

姓名

陳彥安(Yan-an Chen) 查詢紙本館藏

畢業系所

光電科學與工程學系

論文名稱

非球面干涉儀之離軸對心校正
(The off-axis alignment of an asphere by a Fizeau interferometer)

相關論文

★ 中小型光學鏡組之高密度全場波前量測	★ 使用液晶空間光線調制器之相移式光柵-十字狹縫量測裝置
★ 全像場同時取像像差量測	★ 單頻位移與傾角量測干涉儀
★ 廣角物鏡之相對照度探討及其設計應用	★ 新型零後焦長太陽能集光器的設計
★ 相移式干涉儀之系統校正及量測軟體的撰寫	★ 高數值孔徑顯微物鏡設計
★ Double Zernike Polynomial 校準光學系統	★ 薄型化光展量疊加太陽能集光器
★ A Similarity-Guided Spots Sorting Method to Increase the Dynamic Range of a Shack Hartmann Sensor	★ 雷射微型投影機波前量測技術
★ 旋轉掃描式非球面干涉儀之演算法開發及應用	★ 校準低敏型Shack-Hartmann波前感測器
★ 利用Slanted-edge方法以及相位回復演算法量測光學系統的成像像差	★ 非準直系統下Shack-Hartmann波前檢測器的校正補償

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

在非球面檢測的技術中，泛用型非球面檢測干涉術(Geometrical null interferometry)是發展主流技術之一，我們利用了幾何消除像差(Geometrical Nulling)概念，發展彈性四軸消除像差干涉儀(Flexible 4 axis geometrical null optical interferometer)，此干涉儀利用四軸運動機構沿著光軸進行旋轉方式掃描整個待測鏡面，完成量測。而整個彈性四軸消除像差干涉儀系統三個軸心之間的離軸對心校正問題，是此干涉儀系統所需要設計的關鍵技術，而這個關鍵技術的目標，必須使干涉儀系統在進行樣品旋轉量測時，所擷取到的干涉條紋皆可以解析，使其相位移干涉術演算法可以成功演算。
本論文的目的是藉由分析多個菲佐干涉儀的離軸干涉圖形來建立一個對準非球面鏡片與旋轉平台的機械軸的方法，並利用Zernike多項式的係數變化演算來作計算，這個方法可以檢測出對心誤差的向量方向與大小，在反覆疊代過程中，將錯位的非球面鏡片校正回對準軸心的狀態，我們在模擬實驗結果裡成功展現了此方法的精確性。

摘要(英)

In the research fields of the asphere testing, geometrical null interferometry is currently the major trend. We designed the flexible four axis geometrical null optical interferometer . The system use the concept of Geometrical Nulling. The interferometer use four axis to rotate and scann along the optical axis of the asphere. The alignment problem of the three major axis in the flexible four axis geometrical null optical interferometer is the key technique to the successful measurement. The goal of the alignment procedure is to have the interferogram be resolved during rotation scanning phase shifting interferometry.
This research paper aims to develop a method to align an obscured aspherical surface with respect to the mechanical axis of a precision rotational stage by analyzing the multiple off-axis interferograms measured from a phase shifting Fizeau interferometer. By utilizing the Zernike Coefficients, this proposed method can detect the vectorial direction change of mis-alignment errors by least square fitting. An iterative process is possible to be implemented to bring the misaligned aspherical surface back to aligned status. The accuracy of the alignment method is successfully shown in the simulation results

關鍵字(中)

★ 非球面干涉儀
★ 對心校正

關鍵字(英)

★ alignment
★ geometrical null interferometry

論文目次

目錄
摘要 II
ABSTRACT III
誌謝 V
第一章緒論 1
? 1-1 研究動機 2
? 1-2 歷史回顧 2
? 研究目標 3
第二章基本原理 4
? 2-1 干涉原理 4
? 2-1-1 干涉條件與干涉方程式 5
? 2-1-2 菲佐干涉儀(Fizeau interferometer) 6
? 2-1-3 相位移干涉術(phase shifting interferometry) 7
? 2-2 非球面(ASPHERICAL SURFACE) 9
? 2-2-1 非球面方程式 9
? 2-2-2 非球面度(aspherical departure) 10
? 2-3 非球面檢測干涉儀 12
? 2-3-1 軸向掃描系統 13
? 2-3-2 橫向傾斜掃描系統 14
? 2-3-3 彈性四軸消除像差干涉儀 15
? 2-4 彈性四軸消除像差干涉儀量測路徑最佳化 17
? 2-4-1 非球面的內接圓半徑與離軸中心 17
? 2-4-2 波前斜率最小化 19
? 2-5 ZERNIKE FITTING 20
? 2-5-1 Zernike polynomial 21
? 2-5-2 Least square fitting of Zernike polynomial 22
第三章光學模擬 23
? 3-1 干涉儀系統對心問題 23
? 3-1-1 對心誤差型態 24
? 3-1-2 不同型態對心誤差干涉圖效應 25
? 3-1-3 Coma與Tilt對於旋轉取樣之變化 29
? 3-2 對心誤差演算公式 32
? 3-2-1 線性傾斜解對心位移 35
? 3-2-2 向量彗差解對心角度誤差 37
第四章非球面干涉儀校正實驗 42
? 4-1 校準球測試法(RANDOM BALL TESTING) 42
? 4-1-1 實驗方法 43
? 4-1-3 實驗結果 44
? 4-2 球面量測之對心校正 46
? 4-2-1 實驗裝置 46
? 4-2-2 實驗步驟 50
? 4-2-3 實驗結果 51
? 4-3 非球面量測之對心校正 51
? 4-3-1 實驗裝置 52
? 4-3-2 實驗步驟 52
? 4-3-3 實驗結果 53
第五章結論 54
? 5-1 實驗總結 54
? 5-2 未來展望 54
參考文獻 56

參考文獻

[1]. Y.M. Liu, G. N.Lawrence, and C.L. Koliopoulos. “Subaperture Testing os Asphere with Annular Zones” Appl. Opt., 27, 4504-4513 (1988).
[2].Mauro Melozzi ,Luca Pezzati and Alessandro Mazzoni, Optical Engineering 32(5), 1073—1079 (May 1993).
[3].Michael F. Kuechel, Zygo Corporation and Subsidiaries, Keplerstrasse 3, D-73447 Oberkochen, Germany
[4]. Malacara D., [Optical Shop Testing], Wiley Interscience, America, Chapter 12(2007).
[5].Liesener J. and H. Tiziani, “Interferometer with Dynamic Reference” Proc. SPIE 5252,264-271(2004),.
[6]. Malacara D., [Optical Shop Testing], Wiley Interscience, America, Chapter 14(2007).
[7]. H. S. Chang, C. W. Liang, C. C. Lee,” Flexible null interferometry of the aspherical surface” SPIE Optics+Photonics, 8126-14, 2011
[8].P.C. Lin, Y.C. Chen, C.M. Lee, C.W. Liang, 2011, May, “A Subaperture Stitching Algorithm For Aspheric Surfaces,” Optical Measurement Systems for Industrial Inspection, SPIE Proceedings 8082, Munich, Germany.
[9]. Y. A. Chen, C. W. Liang, and C. M. Lee, “Optimize Optical Null For Aspherical Surface Testing” ,Optics and Photonics in Taiwan 2010, OPT5-O-020
[10].http://www.optics.arizona.edu/jcwyant/ , J.C.Wyant
“Website Content”

指導教授

梁肇文(Chan-Wen Liang)

審核日期

2011-8-30

推文