The invention discloses a method for calibrating the dual grating focal length measuring instrument, the method uses two pieces of lens focal length known design value to calibrate the double grating interference angle grating instrument, eliminating two known design value of focal length of lens focal length error, so as to ensure the accuracy of measurement of double grating angle calibration accuracy and focal length measuring instrument. The invention is used to optimize the focal length measurement formula, will replace the angle between the interference fringe and the zero reference line for the element to be tested into two groups before and after interference angle difference, solves the problem of determining the interference fringes of zero reference line, eliminate the influence of error on focal length measurement.
【技术实现步骤摘要】
一种双光栅焦距测量仪的标定方法
本专利技术属于光学精密测试领域,具体涉及一种双光栅焦距测量仪的标定方法。
技术介绍
目前对长焦距光学系统焦距的测量主要有传统测量方法和泰伯莫尔法。传统测量方法包括放大率法、精密测角法、傅里叶频谱法等,在测量焦距较小光学元件时方便而且精度高,但因其空间局限性很难满足长焦距的测量。泰伯莫尔法测长焦距,双光栅干涉仪是其关键部件,其中直线型的朗奇光栅在测量焦距前需要标定光栅的栅线夹角,标定方法复杂且精度有限。现有的标定光栅栅线夹角的方法,需要已知标定透镜焦距的标准值,对于5m以上的中长焦距光学元件,缺乏有效的高精度测量方法对其焦距值进行精确测量,这也进而严重限制了采用相应的标准件对中长焦距测量系统进行定标校准的精度。此外,系统的焦距测量范围较大,因为定标用透镜自身焦距误差,以及各类测量系统误差的存在,现有方法利用一块特定焦距值的标准透镜对系统进行定标后,难以在整个焦距测量范围内取得较高的测量精度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种双光栅焦距测量仪的标定方法。实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种双光栅焦距测量仪的标定方法,标定方法基于标定系统实现,所述标定系统包括设置在双光栅干涉系统正前方的标定透镜,设置在第二光栅下方的精密角位移台以及设置在第二光栅正后方的成像采集系统;该标定方法包括以下步骤:第一步,平行光入射到双光栅干涉系统中,得到干涉条纹图像;第二步,根据干涉条纹图像,调节精密角位移台,旋转第二光栅,找到双光栅的栅线零位,此时产生一个零位误差;第三步,由成像采集系统采集此时的干涉条纹,经傅里叶变换法得到干涉条纹偏转角度 ...
【技术保护点】
一种双光栅焦距测量仪的标定方法,其特征在于,标定方法基于标定系统实现,所述标定系统包括设置在双光栅干涉系统正前方的标定透镜(1),设置在第二光栅(3)下方的精密角位移台(4)以及设置在第二光栅(3)正后方的成像采集系统(5);该标定方法包括以下步骤:第一步,平行光入射到双光栅干涉系统中,得到干涉条纹图像;第二步,根据干涉条纹图像,调节精密角位移台(4),旋转第二光栅(3),找到双光栅的栅线零位,此时产生一个零位误差;第三步,由成像采集系统(5)采集此时的干涉条纹,经傅里叶变换法得到干涉条纹偏转角度;分别放置不同焦距设计值的标定透镜(1),此时得到的干涉条纹偏转角度;第四步,取下标定透镜(1),每步等精度的调节栅线夹角步长,改变光栅栅线夹角,干涉条纹发生偏转;重复第三步,得到不同焦距设计值的标定透镜(1)的多组干涉条纹图像;第五步,构造测量值比值的夹角标定函数作为迭代判据,消去双光栅间距和标定透镜(1)焦距的不确定度对标定结果的影响,实现与标定透镜焦距设计值非相关;第六步,通过最小二乘辨识方法,得到校准后的双光栅干涉系统零位误差和角度调节位移几何误差,完成光栅栅线夹角的组合标定。
【技术特征摘要】
1.一种双光栅焦距测量仪的标定方法,其特征在于,标定方法基于标定系统实现,所述标定系统包括设置在双光栅干涉系统正前方的标定透镜(1),设置在第二光栅(3)下方的精密角位移台(4)以及设置在第二光栅(3)正后方的成像采集系统(5);该标定方法包括以下步骤:第一步,平行光入射到双光栅干涉系统中,得到干涉条纹图像;第二步,根据干涉条纹图像,调节精密角位移台(4),旋转第二光栅(3),找到双光栅的栅线零位,此时产生一个零位误差;第三步,由成像采集系统(5)采集此时的干涉条纹,经傅里叶变换法得到干涉条纹偏转角度;分别放置不同焦距设计值的标定透镜(1),此时得到的干涉条纹偏转角度;第四步,取下标定透镜(1),每步等精度的调节栅线夹角步长,改变光栅栅线夹角,干涉条纹发生偏转;重复第三步,得到不同焦距设计值的标定透镜(1)的多组干涉条纹图像;第五步,构造测量值比值的夹角标定函数作为迭代判据,消去双光栅间距和标定透镜(1)焦距的不确定度对标定结果的影响,实现与标定透镜焦距设计值非相关;第六步,通过最小二乘辨识方法,得到校准后的双光栅干涉系统零位误差和角度调节位移...
【专利技术属性】
技术研发人员:李浩宇,何佳竻,何勇,蒋正东,刘尧,李建欣,朱日宏,郑云瀚,许逸轩,朱荣刚,朱庆生,
申请(专利权)人:南京理工大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。