學術研究
畢業論文
Shack-Hartmann 波前檢測器與雷射菲佐式干涉儀在大型鏡面量測領域量測的應用比較
姓名 : 陳緯峻
指導教授
梁肇文
論文摘要
在大型精密光學系統檢測中,常使用干涉儀作檢測工具,利用參考光與待測光的光程差(Optical Path Difference, OPD)產生干涉條紋,並以其干涉條紋變化量來重建波前並分析樣待測系統資訊。另一種量測方法為波前量測,其Shack-Hartmann波前檢測器即為其中一種,紀錄參考光與待測光通過微透鏡陣列聚焦到感光元件上的光點位置,計算兩者的位移量即可得到該透鏡所擷取到的波前斜率,並以此重建待測波前分析像差。
儘管干涉儀以高量測精度聞名,且因Shack-Hartmann波前檢測器量測空間解析度受微透鏡陣列所限制,故干涉儀空間解析度也比Shack-Hartmann波前檢測器優良許多,但因其本身體型巨大以及較低的動態範圍限制,在某些大型光學系統量測中並不適用,且在實際使用上,依照不同的待測元件,干涉儀需更換不同的標準鏡以匹配該元件,若待測元件為雙曲面或橢圓面等非球面鏡,還須搭配Null Optics才能量測,在使用彈性及方便度這方面Shack-Hartmann波前檢測器更勝一籌。
因此,為評估Shack-Hartmann波前檢測器應用於中大型光學系統檢測之可行性,本論文利用本實驗室開發的高動態範圍Shack-Hartmann波前檢測器
量測中大型光學鏡片及已光機整合之光學系統,並利用相機曝光控制達到高動範圍取像,並將其重建波前資料與Fizeau干涉儀H2000比對,也額外量測商業鏡頭並以重建波前輸出全域MTF,並與MTF儀作性能比較。