1 河北工业大学机械工程学院, 天津 300130
2 哈德斯菲尔德大学精密技术中心, 西约克郡, 哈德斯菲尔德 HD1 3DH
提出了一种基于特征匹配的非连续镜面物体三维(3D)测量方法,在保证测量精度的同时避免了不连续物面之间的积分错误问题。首先,采用图像分割方法和立体偏折术,将非连续镜面物体分割为若干个连续物面,并通过梯度积分独立计算各连续物面的3D形貌。然后,利用双目视觉技术计算连续区域内特征点的绝对空间坐标,精确定位不连续物面之间的相对位置关系。同时,提出了一种极线约束与特征描述子相结合的特征匹配方法,克服了无纹理镜面物体误匹配率高的问题。最后,结合各连续物面的形貌和空间位置重建非连续镜面物体的3D形貌。实验结果表明,本方法可以获得较好的无纹理匹配结果,且能有效实现非连续镜面物体的高精度测量。
测量与计量 非连续镜面物体 高精度 特征匹配 无纹理 光学学报
2021, 41(16): 1612004
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
为了开展自适应光学技术研究，研制了一系列的基于压电陶瓷促动器的连续镜面变形镜，促动器控制单元数分别为21、97、137 和961。利用变形镜作为自适应光学波前校正器，进行了多个室内、室外的自适应光学校正实验，取得了很好的实验效果，其中137 单元变形镜在1.23 m 望远镜上面的自适应光学系统中取得了对0.2″双星的校正效果，在700~900 nm 波段接近望远镜的衍射极限。介绍了变形镜的基本结构，各变形镜的主要参数测试及关键性能指标，列举了各变形镜在自适应光学系统中的应用情况。最后对变形镜的研制进展及应用进行了展望。
自适应光学 学光学设计 变形镜 压电陶瓷促动器 连续镜面 波前校正器 激光与光电子学进展
2014, 51(9): 090003
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
设计一有效口径为120 mm的连续镜面、分立促动器的变形反射镜并进行了检测实验。以产生离焦、像散和彗差为目标，对变形镜的各项参数进行了优化，优化后的变形镜支撑有9个促动器和3个固定支撑点。固定点用于实现变形镜的定位，促动器用于镜面面形的控制。促动器采用了直线步进电机配合弹簧的结构，将电机的步进位移转换为力，在一定的线性范围内实现高精度的力促动。变形镜的检测设备采用了4D动态干涉仪，经响应函数的确定、校正力的求解和施加以及镜面再检测的步骤后，得到的实验结果表明变形镜能够产生高精度离焦、像散和彗差，且具有较大的动态范围。
变形镜 连续镜面 像差校正 响应函数
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光学系统先进制造技术重点实验室, 吉林 长春 130033
2 中国科学院研究生院, 北京 100049
对于薄反射镜面背部排布垂直于镜面的力促动器的变形镜，其原理可以采用微分方程表示。理论分析表明，这种变形镜要实现对低阶误差的高精度有效校正，需要在变形镜的有效口径外排布一定数量的促动器。采用有限元建模和分析技术，对基于力的支撑校正方式的变形镜进行了分析，对比了9促动点不同支撑位置时变形镜对离焦、象散和彗差三种低阶像差的校正能力，设计了支撑点内圈6点（有3个固定点）位于有效口径边缘、外圈6点位于外边缘的排布方式，大大提高了变形镜对难于校正的彗差的校正能力。最后比较了波前校正和模态校正方式在这种新型排布下的不同。
自适应光学 连续镜面变形镜 促动器排布方式 有限元分析 中国激光
2011, 38(s1): s116007
