搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于杂散光抑制要求的光学表面粗糙度控制方法研究

宋延松 杨建峰 李福 马小龙 王红

基于杂散光抑制要求的光学表面粗糙度控制方法研究

宋延松, 杨建峰, 李福, 马小龙, 王红
PDF
导出引用
导出核心图
  • 光学表面加工误差引起的散射是影响光学系统成像性能的重要因素.描述表面总散射能量的均方根粗糙度是评定光学表面粗糙度的通用指标,但因其未能体现散射能量的空间分布,在表征光学表面散射对具体光学系统杂散光性能影响时存在准确度不足的局限.本文基于全积分散射及双向散射分布函数理论,针对杂散光抑制要求提出一种光学表面粗糙度控制的新方法.首先通过分析确定光学表面纹理中影响系统杂散光的空间频率范围,然后度量该频率带限范围内的表面均方根粗糙度,作为控制光学表面粗糙度的指标.以太阳磁场望远镜(MFT)为例进行方法验证,确定主镜表面纹理有效频率范围为018 mm-1,分析了主镜表面带限均方根粗糙度对MFT杂散光性能的影响.结果表明,带限均方根粗糙度与MFT杂散光性能之间的关系稳定性能大幅提高,由此验证了采用带限均方根粗糙度描述光学表面粗糙度,能更为准确地控制其对具体光学系统杂散光性能的影响.
      通信作者: 宋延松, syansong@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:U1231204)资助的课题.
    [1]

    Harvey J E, Lewotsky K L, Kotha A 1995 Appl. Opt. 34 3024

    [2]

    Yang W, Huang W, Xu W C, Shang H B 2013 Acta Opt. Sin. 33 0922001 (in Chinese)[杨旺, 黄玮, 许伟才, 尚红波 2013 光学学报 33 0922001]

    [3]

    Tan N Y, Xu Z J, Wei K, Zhang Y, Wang R 2017 Acta Phys. Sin. 66 044201 (in Chinese)[谭乃悦, 许中杰, 韦可, 张月, 王睿 2017 物理学报 66 044201]

    [4]

    Harvey J E 2013 Proc. SPIE 8862 88620Q

    [5]

    Fest E C 2013 Stray Light Analysis and Control (Washington:SPIE) pp64-70

    [6]

    Gallagher D, Wu Z, Larson B, Nelson P G, Oakley P, Sewell S, Tomczyk S 2016 Proc. SPIE 9906 990654

    [7]

    Harvey J E, Thompson A K 1995 Proc. SPIE 2576 155

    [8]

    Krywonos A, Harvey J E, Choi N 2011 J. Opt. Soc. Am. A 28 1121

    [9]

    Dittman M G, Grochocki F, Youngworth K 2006 Proc. SPIE 6291 62910P

    [10]

    Stover J C 1995 Optical Scattering:Measurement and Analysis (Bellingham:SPIE) pp32-38

    [11]

    Bennett H E, Porteus J O 1961 J. Opt. Soc. Am. A 51 123

    [12]

    Stover J C 2012 Proc. SPIE 8495 849503

    [13]

    Choi N, Harvey J E 2012 Proc. SPIE 8495 849504

    [14]

    Harvey J E, Schroeder S, Duparr A 2012 Opt. Engineer. 51 013402

    [15]

    Harvey J E 1977 Proc. SPIE 107 41

    [16]

    Harvey J E, Vernold C L 1997 Proc. SPIE 3141 113

    [17]

    Church E L 1988 Appl. Opt. 27 1518

    [18]

    Harvey J E, Choi N, Krywonos A 2009 Proc. SPIE 7426 74260I

    [19]

    Danilovic S, Gandorfer A, Lagg A Schssler, Solanki S K, Vgler A, Kastsukawa Y, Tsuneta S 2008 Astron. Astrophys. 484 L17

  • [1]

    Harvey J E, Lewotsky K L, Kotha A 1995 Appl. Opt. 34 3024

    [2]

    Yang W, Huang W, Xu W C, Shang H B 2013 Acta Opt. Sin. 33 0922001 (in Chinese)[杨旺, 黄玮, 许伟才, 尚红波 2013 光学学报 33 0922001]

    [3]

    Tan N Y, Xu Z J, Wei K, Zhang Y, Wang R 2017 Acta Phys. Sin. 66 044201 (in Chinese)[谭乃悦, 许中杰, 韦可, 张月, 王睿 2017 物理学报 66 044201]

    [4]

    Harvey J E 2013 Proc. SPIE 8862 88620Q

    [5]

    Fest E C 2013 Stray Light Analysis and Control (Washington:SPIE) pp64-70

    [6]

    Gallagher D, Wu Z, Larson B, Nelson P G, Oakley P, Sewell S, Tomczyk S 2016 Proc. SPIE 9906 990654

    [7]

    Harvey J E, Thompson A K 1995 Proc. SPIE 2576 155

    [8]

    Krywonos A, Harvey J E, Choi N 2011 J. Opt. Soc. Am. A 28 1121

    [9]

    Dittman M G, Grochocki F, Youngworth K 2006 Proc. SPIE 6291 62910P

    [10]

    Stover J C 1995 Optical Scattering:Measurement and Analysis (Bellingham:SPIE) pp32-38

    [11]

    Bennett H E, Porteus J O 1961 J. Opt. Soc. Am. A 51 123

    [12]

    Stover J C 2012 Proc. SPIE 8495 849503

    [13]

    Choi N, Harvey J E 2012 Proc. SPIE 8495 849504

    [14]

    Harvey J E, Schroeder S, Duparr A 2012 Opt. Engineer. 51 013402

    [15]

    Harvey J E 1977 Proc. SPIE 107 41

    [16]

    Harvey J E, Vernold C L 1997 Proc. SPIE 3141 113

    [17]

    Church E L 1988 Appl. Opt. 27 1518

    [18]

    Harvey J E, Choi N, Krywonos A 2009 Proc. SPIE 7426 74260I

    [19]

    Danilovic S, Gandorfer A, Lagg A Schssler, Solanki S K, Vgler A, Kastsukawa Y, Tsuneta S 2008 Astron. Astrophys. 484 L17

  • [1] 宋永锋, 李雄兵, 史亦韦, 倪培君. 表面粗糙度对固体内部超声背散射的影响. 物理学报, 2016, 65(21): 214301. doi: 10.7498/aps.65.214301
    [2] 邵建达, 范正修, 易 葵, 侯海虹, 孙喜莲, 申雁鸣. 电子束蒸发氧化锆薄膜的粗糙度和光散射特性. 物理学报, 2006, 55(6): 3124-3127. doi: 10.7498/aps.55.3124
    [3] 于淼, 高劲松, 张建, 徐念喜. 二维光栅与周期性缝隙阵列组合薄膜结构的杂散光抑制. 物理学报, 2013, 62(20): 204208. doi: 10.7498/aps.62.204208
    [4] 闫博, 陈力, 陈爽, 李猛, 殷一民, 周江宁. 结构光照明技术在二维激光诱导荧光成像去杂散光中的应用. 物理学报, 2019, 68(21): 218701. doi: 10.7498/aps.68.20190977
    [5] 曹洪, 黄勇, 陈素芬, 张占文, 韦建军. 脉冲敲击技术对PI微球表面粗糙度的影响. 物理学报, 2013, 62(19): 196801. doi: 10.7498/aps.62.196801
    [6] 陈苏婷, 胡海锋, 张闯. 基于激光散斑成像的零件表面粗糙度建模. 物理学报, 2015, 64(23): 234203. doi: 10.7498/aps.64.234203
    [7] 周炳卿, 吴忠华, 陈 兴, 刘丰珍, 朱美芳, 周玉琴. 微晶硅薄膜的表面粗糙度及其生长机制的X射线掠角反射研究. 物理学报, 2007, 56(4): 2422-2427. doi: 10.7498/aps.56.2422
    [8] 王建国, 杨松林, 叶永红. 样品表面银膜的粗糙度对钛酸钡微球成像性能的影响. 物理学报, 2018, 67(21): 214209. doi: 10.7498/aps.67.20180823
    [9] 王宇翔, 陈硕. 微粗糙结构表面液滴浸润特性的多体耗散粒子动力学研究. 物理学报, 2015, 64(5): 054701. doi: 10.7498/aps.64.054701
    [10] 程广贵, 张忠强, 丁建宁, 袁宁一, 许多. 石墨表面熔融硅的润湿行为研究. 物理学报, 2017, 66(3): 036801. doi: 10.7498/aps.66.036801
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  272
  • PDF下载量:  198
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-03-26
  • 修回日期:  2017-07-17
  • 刊出日期:  2017-10-05

基于杂散光抑制要求的光学表面粗糙度控制方法研究

  • 1. 中国科学院西安光学精密机械研究所, 西安 710119;
  • 2. 中国科学院大学, 北京 100049
  • 通信作者: 宋延松, syansong@163.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:U1231204)资助的课题.

摘要: 光学表面加工误差引起的散射是影响光学系统成像性能的重要因素.描述表面总散射能量的均方根粗糙度是评定光学表面粗糙度的通用指标,但因其未能体现散射能量的空间分布,在表征光学表面散射对具体光学系统杂散光性能影响时存在准确度不足的局限.本文基于全积分散射及双向散射分布函数理论,针对杂散光抑制要求提出一种光学表面粗糙度控制的新方法.首先通过分析确定光学表面纹理中影响系统杂散光的空间频率范围,然后度量该频率带限范围内的表面均方根粗糙度,作为控制光学表面粗糙度的指标.以太阳磁场望远镜(MFT)为例进行方法验证,确定主镜表面纹理有效频率范围为018 mm-1,分析了主镜表面带限均方根粗糙度对MFT杂散光性能的影响.结果表明,带限均方根粗糙度与MFT杂散光性能之间的关系稳定性能大幅提高,由此验证了采用带限均方根粗糙度描述光学表面粗糙度,能更为准确地控制其对具体光学系统杂散光性能的影响.

English Abstract

参考文献 (19)

目录

    /

    返回文章
    返回