+
Действующая цена700 499 руб.
Товаров:
На сумму:

Электронная библиотека диссертаций

Доставка любой диссертации в формате PDF и WORD за 499 руб. на e-mail - 20 мин. 800 000 наименований диссертаций и авторефератов. Все авторефераты диссертаций - БЕСПЛАТНО

Расширенный поиск

Анализ и синтез методов и средств контроля оптических систем с дифракционно ограниченным качеством изображения

  • Автор:

    Кирилловский, Владимир Константинович

  • Шифр специальности:

    05.11.07

  • Научная степень:

    Докторская

  • Год защиты:

    1998

  • Место защиты:

    Санкт-Петербург

  • Количество страниц:

    257 с.

  • Стоимость:

    700 р.

    499 руб.

до окончания действия скидки
00
00
00
00
+
Наш сайт выгодно отличается тем что при покупке, кроме PDF версии Вы в подарок получаете работу преобразованную в WORD - документ и это предоставляет качественно другие возможности при работе с документом
Страницы оглавления работы


ПРЕДИСЛОВИЕ
Настоящая работа начата в 1974 году при создании 6-метрового зеркала для крупнейшего телескопа БТА, который и по сей день в мире непревзойден. Однако с точки зрения научной преемственности данное исследование является, в определенной мере? продолжением работ автора, изложенных в кандидатской диссертации [1] , в которой задачи оптических исследований и
измерений также решались в тесной связи с применением для регистрации и интерпретации оптико-измерительных изображений современных приемников и эффективных методов обработки изображений. Данная работа основана на разработках, выполненных при решении ряда крупных научных и хозяйственных проблем, связанных с созданием и освоением в производстве прецизионных оптических приборов, в Ш числе уникальные первое и второе 6-метровые зеркала телескопа БТА; телескопы ЗТА, ЗТШ с зеркалами 2,6 м; телескопы АЗТ-24, АЗТ-11 с зеркалами диаметром более метра*, современная высокоточная оптика для микроскопов с форсированными характеристиками, предназначенная для крупносерийного производства и широкого применения в здравоохранении, биологии, агропромышленном комплексе, науке и технике; современные кино-,фото- и телевизионные объективы с форсированными характеристиками, включая панкратические, выпускавшиеся в крупносерийном и массовом производстве; исследование и контроль структуры лазерных пучков, а также ряд других работ. Часть содержания работы получена автором вместе с соавторами и сотрудниками, имена которых он считает приятным долгом назвать по ходу изложения и в библиографии; в их числе должны быть с признательностью названы В.А.Зверев, С.А.Родионов, Т.А.Иванова, В.А.Маларев, Л.И.Крынин,
И.Р.Петрученко.
Автор выражает признательность руководителям работ, в ходе которых стало возможым выполнить рассматриваемые исследования. Большую поддержку оказали А.М. Прохоров, P.M.Кашерининов, В.А.Зверев, С.А.Родионов, Б.К.Иоаннисиани, Г.И.Амур,
П.В.Головко, М.Н.Сокольский, JI.А.Спиридонова, Н.И.Валов. Большую пользу работе принесли доброжелательным вниманием и конструктивными дискуссиями: И.И.Духопел, Н.Н.Михельсон,
Д.Т.Пуряев, М.А.Уханов, А.П.Грамматин, Э.А.Витриченко, А.Ф.Фоменко, М.Ф.Шабанов, Т.С.Коломийцева, В.П.Петров. Автор выражает глубокую признательность своему учителю, профессору М.М.Русинову за неизменное внимание и большую моральную поддержку.

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
Современное оптическое приборостроение характеризуется увеличением объемов выпуска оптической продукции, совершенствованием ее технических характеристик,
необходимостью создания и производства новых классов приборов и систем.
К оптике нового класса могут быть отнесены, например, оптические системы космических телескопов, высококачественные объективы исследовательских микроскопов, объективы оптических приборов для технологий микроэлектроники, оптические системы лазерных устройств записи и воспроизведения информации. Эти группы оптических систем могут соответствовать своему назначению прежде всего при условии достижения предельно высоких оптических характеристик качества изображения, когда волновой фронт, сформированный оптической системой, не имеет отклонений свыше нескольких сотых долей длины световой волны от формы, соответствующей идеальному качеству изображения. При этом по концентрации энергии изображение, построенное реальной оптической системой, должно лишь на несколько процентов отличаться от идеального, то есть предсказанного теорией дифракции.
Выполнение этих задач невозможно без совершенствования и развития методов и средств контроля и аттестации оптической продукции; возможностями этих средств сейчас во многом определяется успешное развитие оптической промышленности и аппаратуры. В то же время применяемые в производстве средства оптического контроля и исследования нередко по своим возможностям и характеристикам не отвечают современным требованиям. Редко применяется их унификация, не налажены разработка и изготовление в нужных объемах. В целом производство испытывает нехватку современных приборов оптического контроля. Преобладают субъективные визуальные оценки. Слабо решаются задачи комплексного оснащения рабочих мест в условиях крупномасштабного производства, торговли, эксплуатации и ремонта.
Основным препятствием в решении указанных задач до недавнего времени являлся недостаток методов и аппаратуры для исследования и контроля форсированных параметров оптических систем с необходимой чувствительностью и точностью. Дефицит этих средств можно во многом объяснить неразработанностью общей теории методов и аппаратуры оптических исследований, которая позволяла бы как систематизировать существующие методы и средства с необходимой четкостью, так и прогнозировать создание новых методов и аппаратуры согласно возникающим задачам.
Диссертация посвящена разрешению этих проблем.
Диктуемые практикой задачи требуют сегодня и разработки автоматизированных систем оптического контроля. Попытки такой автоматизации путем прямого технического моделирования операций визуального контроля не всегда дают эффективные

результаты. Таким образом, актуальность темы настоящей работы, которая является результатом более чем двадцатилетней деятельности автора в области оптических средств исследования и контроля, определяется острой потребностью современного оптического приборостроения в оснащении современными приборами оптического контроля, существенной зависимостью прогресса оптического приборостроения от развития методов и средств оптического контроля.
Цели работы.
Анализ существующих и разработка новых методов и средств оптических исследований и контроля с расширенными возможностями и улучшенными метрологическими
характеристиками. Создание основ теории и методики анализа и синтеза методов и средств для оптических исследований и контроля; на основе этой теории - разработка системы и принципов проектирования унифицированных, автоматизи-
рованных, гибкопереналаживаемых приборов. Разработка и реализация методов, схем и средств исследования и контроля, обеспечивающих предельно высокое качество изображения выпускаемых оптических систем, ограниченное, в основном, лишь дифракцией.
Задачи исследования.
В процессе выполнения работы были поставлены и решены следующие задачи:
1. Обобщенный анализ, развитие и автоматизация методов экспериментального исследования и контроля характеристик качества оптического изображения в динамическом диапазоне перепада освещенности в изображении свыше‘ пяти порядков при отклонениях от идеального качества изображения, соответствующих ошибкам 0,02 длины световой волны и менее.
2. Обобщенный анализ, развитие и автоматизация методов исследования и контроля деформаций волнового фронта, вызванных несовершенством оптических систем, поверхностей и сред, с чувствительностью и точностью на уровне 0,01?и
3. Создание теории (как системы научных принципов, идей и положений), позволяющей:
обобщишь практический опыт в области оптических исследований и контроля;
найти действующие в этой области закономерности;
- наиболее эффективно применять существующие методы и средства оптического контроля и исследования;
- предсказывать, находить и разрабатывать новые методы и средства оптического контроля и исследования согласно возникающим задачам.
4. Хозяйственное и научное применение результатов исследований и разработок.
Научная новизна работы.
Основные новые научные результаты и положения, выносимые автором на защиту.

ГЛАВА 3. РАЗВИТИЕ АППАРАТА ФП И РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПОВ СИНТЕЗА НОВЫХ МЕТОДОВ ОПТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ
3.1. Возможности и ограничения методов и средств оптического контроля,обладающих плавными ФП.
В главе 3 проанализированы возможности и недостатки традиционных методов и средств оптического контроля. Показано, что для устранения многих недостатков требуется трансформация плавных ФП, присущих традиционным методам. Развит ряд одномерных базовых ФП, введено понятие двумерной ФП, найдены принципы синтеза системы двумерных ФП, создана и развита широкая обобщенная система двумерных ФП. Доказано, что созданный аппарат обобщенных ФП позволяет емко и обобщенно анализировать существующие методы оптического контроля, а также прогнозировать и разрабатывать новые методы согласно заданным требованиям.
Традиционные методы контроля и исследований наряду с достоинствами, отмеченными в предыдущей главе, обладают рядом недостатков, связанных с использованием в них плавных ФП линейной или периодической формы. К недостаткам методов с такими характеристиками преобразования следует отнести:
1) Малый динамический диапазон, ограниченный протяженностью линейного участка используемой плавной ФП. При этом, как указано , диапазон измеряемой величины ограничен протяженностью проекции линейного участка ФП на ось абсцисс.
2) Недостаточную чувствительность при визуальном контроле при помощи прибора с плавной ФП. Этот недостаток связан с тем, что оптико-измерительное изображение, построенное при использовании таких средств, состоит как правило, из элементов, имеющих размытую структуру и не имеющих резких границ. К примерам такого построения оптико-измерительных изображений можно отнести оптические изображения или результаты их регистрации с помощью приемников изображения с плавными ФП (фотографическими, фотоэлектрическими, телевизионными и т.д.) в том числе оптические изображения интерференционных картин, изображения точечного тест-объекта (пятно рассеяния оптической системы), линейного тест-объекта, полуплоскости, миры и т.д. К таким же изображениям можно отнести и обычного вида теневые картины. Все эти изображения классического вида, полученные методами контроля с плавными ФП, как известно, отличаются невысокой чувствительностью пространственной локализации элементов этих изображений, что связано и с чувствительностью определения ошибок исследуемых и контролируемых систем и деталей. Так интерференционная картина обычного вида, как правило, не позволяет оценивать отклонение формы интерференционной полосы на величину менее 1/5 шага полосы, что соответствует предельной чувствительности прямого обнаружения ошибки по виду

Рекомендуемые диссертации данного раздела

Время генерации: 0.282, запросов: 967