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长春光机所在干涉补偿检验像差优化设计方面取得进展
2022-10-31 光学中心 胡海翔
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  计算全息图(Computer-generated hologram, CGH)能够记录信息的强度和相位,作为一种补偿元件广泛应用于纳米精度光学干涉检验。近年来,在大口径反射镜高精度研制任务中发现,补偿元件不可避免地在检测光路中引入干涉成像像差,使得表面形貌的检测结果受到衍射效应影响而退化,导致仪器传递函数(Instrumental transfer function, ITF)严重受限,面形误差的中高空间频率(Mid-&-high spatial frequency)特征的响应被截止,无法精确指导确定性加工工艺,成为制约超大口径和极高精度光学制造的关键瓶颈问题。 

  1 柱面CGH干涉补偿检验成像像差导致的检测波前退化 

 

  2 基于复光束追迹的光场计算模型 

  针对这一问题,长春光机所光学系统先进制造研究团队基于高斯光束采样和线性叠加原理,建立了干涉检测波前在传播过程中的退化模型,提出了CGH干涉补偿检验成像像差优化设计方法,有效抑制了检测波前在中高空间频率域的退化,解决了面形检测系统高频段ITF截止的问题。经与某大口径反射镜干涉补偿检验系统实测ITF结果比对,验证了数学模型和优化方法的正确性。相关结果以 Modeling and suppressing the wavefront degeneration in CGH interferometric null test”《CGH干涉补偿检验波前退化的建模与抑制》 为题发表于美国光学学会Optics Express 30(23), 41508-41523 (DOI: 10.1364/OE.470808)上,全文链接(https://opg.optica.org/oe/fulltext.cfm?uri=oe-30-23-41508&id=512677)。论文第一作者是博士研究生李明茁,通讯作者为张学军研究员、胡海翔副研究员。该工作得到了国家自然科学基金委重大仪器(62127901)、中科院青促会(2019221)以及长春光机所创新项目资助。 

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