1. บทนำ
Aspheres นูนขนาดใหญ่มีบทบาทสำคัญในระบบออพติคอลที่ทันสมัยเช่นกล้องโทรทรรศน์รูรับแสงขนาดใหญ่และระบบเลเซอร์พลังงานสูง อย่างไรก็ตามการทดสอบที่แม่นยำของแอสเฟอร์นนูนขนาดใหญ่ยังคงเป็นงานที่ท้าทาย วิธีการทดสอบแบบดั้งเดิมมักจะประสบปัญหาเนื่องจากขนาดใหญ่และรูปร่างพื้นผิวที่ซับซ้อนของแอ่งน้ำ
2. หลักการของการเย็บรูรับแสง
การเย็บย่อย - รูรับแสงเป็นเทคนิคที่แบ่งพื้นผิวรูรับแสงขนาดใหญ่ออกเป็นช่องรับแสงย่อยขนาดเล็ก แต่ละย่อย - รูรับแสงสามารถวัดได้อย่างอิสระโดยใช้เครื่องวัดความแม่นยำสูง แนวคิดหลักคือการซ้อนทับกันของรูรับแสงย่อยบางส่วนจากนั้นใช้อัลกอริทึมเพื่อเย็บข้อมูลที่วัดเข้าด้วยกัน ด้วยการทำเช่นนั้นช่วงการวัดสามารถขยายได้เพื่อครอบคลุมพื้นผิวรูรับแสงขนาดใหญ่ทั้งหมด วิธีนี้สามารถลดข้อกำหนดสำหรับขนาดรูรับแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพของอุปกรณ์วัด
3. หลักการของการชดเชย CGH
การคำนวณโฮโลแกรม (CGH) เป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับการชดเชยความผิดปกติในการทดสอบของยางมะตอย องค์ประกอบ CGH ได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างคลื่นที่เฉพาะเจาะจงที่สามารถยกเลิกข้อผิดพลาดของคลื่นที่แนะนำโดย ASPHERE ภายใต้การทดสอบ CGH มักจะประดิษฐ์บนพื้นผิวที่โปร่งใสเช่นแผ่นควอตซ์ เมื่อคลื่นอ้างอิงผ่าน CGH มันจะถูกปรับเป็นคลื่นที่ตรงกับคอนจูเกตของคลื่นของแอสเฟีร์ทำให้การวัด interferometric แม่นยำ
4. ข้อดีของวิธีการชดเชยแบบผสม
การรวมกันของการเย็บแบบรูรับแสงและค่าชดเชย CGH นั้นมีข้อดีหลายประการ ประการแรกมันสามารถเอาชนะข้อ จำกัด ของทั้งสองวิธีเดียว การเย็บแบบรูรับแสงสามารถจัดการกับปัญหาขนาดใหญ่ได้ในขณะที่การชดเชย CGH สามารถแก้ไขข้อผิดพลาดของคลื่นที่เกี่ยวข้องกับรูปร่างที่เกี่ยวข้อง ประการที่สองวิธีการผสมนี้ช่วยเพิ่มความแม่นยำในการวัดอย่างมีนัยสำคัญ โดยการชดเชยข้อผิดพลาดของคลื่นในแต่ละรูรับแสงย่อยแล้วเย็บข้อมูลที่ได้รับการชดเชยความผิดพลาดโดยรวมของการวัดสามารถลดลงได้ ประการที่สามมันเพิ่มความยืดหยุ่นของระบบทดสอบ องค์ประกอบ CGH ที่แตกต่างกันสามารถออกแบบมาสำหรับ aspheres ประเภทต่าง ๆ และการเย็บรูรับแสงย่อยสามารถปรับได้ตามข้อกำหนดเฉพาะของแอสเฟียร์
5. ขั้นตอนการใช้งานของวิธีการชดเชยแบบผสม
5.1 ย่อย - แผนกรูรับแสง
ขั้นตอนแรกคือการแบ่งพื้นผิวแอสเฟอร์นูนขนาดใหญ่ออกเป็นรูรับแสงย่อยที่เหมาะสม ขนาดและจำนวนของรูรับแสงย่อยจะต้องได้รับการพิจารณาตามขนาดของแอสไพรินข้อกำหนดความแม่นยำของการวัดและขนาดรูรับแสงของเครื่องวัดระยะ ความสมดุลควรเกิดขึ้นระหว่างจำนวนรูรับแสงย่อย (รูรับแสงย่อยมากขึ้นอาจนำไปสู่ความแม่นยำที่สูงขึ้น
5.2 การออกแบบ CGH สำหรับแต่ละย่อย - รูรับแสง
สำหรับแต่ละช่วงย่อย - รูรับแสงองค์ประกอบ CGH ได้รับการออกแบบ กระบวนการออกแบบเกี่ยวข้องกับการคำนวณการกระจายเฟสของ CGH เพื่อชดเชยข้อผิดพลาดของคลื่นของรูรับแสงย่อยที่สอดคล้องกัน การคำนวณนี้ขึ้นอยู่กับพารามิเตอร์การออกแบบออปติคัลของแอสเฟอร์และตำแหน่งที่เฉพาะเจาะจงและการวางแนวของรูรับแสงย่อย
5.3 การวัดแต่ละย่อย - รูรับแสง
หลังจากการประดิษฐ์องค์ประกอบ CGH แต่ละรูรับแสงจะถูกวัดโดยใช้ interferometer กับ CGH ในสถานที่ interferometer วัดคลื่นของรูรับแสงย่อยและ CGH ชดเชยข้อผิดพลาดของคลื่นทำให้เกิดการวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้นของพื้นผิวรูรับแสง
5.4 การเย็บข้อมูล
ข้อมูลที่วัดได้ของแต่ละรูรับแสงจะถูกเย็บเข้าด้วยกัน อัลกอริทึมเฉพาะที่ใช้ในการจัดแนวภูมิภาคที่ทับซ้อนกันของรูรับแสงย่อยและรวมข้อมูล อัลกอริทึมเหล่านี้คำนึงถึงข้อผิดพลาดในการวัดและความไม่แน่นอนในแต่ละช่วงย่อย - รูรับแสงเพื่อให้แน่ใจว่าการเย็บข้อมูลที่ราบรื่นและแม่นยำ
การเย็บแบบรูรับแสงและวิธีการชดเชยแบบผสม CGH ให้วิธีการแก้ปัญหาที่มีประสิทธิภาพสำหรับการทดสอบแอสเฟอร์นนูนขนาดใหญ่ มันแสดงให้เห็นถึงศักยภาพที่ดีในการปรับปรุงความแม่นยำและประสิทธิภาพการวัด ในอนาคตด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเทคโนโลยีการผลิตแบบออพติคอลและการวัดวิธีการนี้คาดว่าจะได้รับการปรับให้เหมาะสมต่อไป วัสดุและเทคนิคการผลิตใหม่สำหรับองค์ประกอบ CGH อาจได้รับการพัฒนาและอัลกอริทึมขั้นสูงสำหรับการเย็บย่อย - รูรับแสงอาจนำไปสู่การทดสอบที่แม่นยำและมีประสิทธิภาพมากขึ้น