用于自由曲面部分补偿干涉测量的可变形镜面形设计的优化方法

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光学图像处理与识别 | 更新时间：2025-09-01

- 用于自由曲面部分补偿干涉测量的可变形镜面形设计的优化方法
- An optimization method of deformable mirror shape design for freeform surface partial compensation interferometry
- 光学技术 2021年47卷第3期页码：257-264
- 作者机构：
  
  1:北京理工大学光电学院精密光电测试仪器及技术北京市重点实验室
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金(51735002);中国科学院战略性先导科技专项(XDA25020317)
- DOI：10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2021.03.001
  中图分类号：
- 纸质出版：2021
- 稿件说明：
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周颋, 郝群, 胡摇, 等. 用于自由曲面部分补偿干涉测量的可变形镜面形设计的优化方法[J]. 光学技术, 2021,47(3):257-264.

An optimization method of deformable mirror shape design for freeform surface partial compensation interferometry[J]. 2021, 47(3): 257-264.
周颋, 郝群, 胡摇, 等. 用于自由曲面部分补偿干涉测量的可变形镜面形设计的优化方法[J]. 光学技术, 2021,47(3):257-264. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2021.03.001.

An optimization method of deformable mirror shape design for freeform surface partial compensation interferometry[J]. 2021, 47(3): 257-264. DOI： 10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2021.03.001.

针对自由曲面面形干涉测量的需求

提出了一种部分补偿干涉测量的可变形镜面形设计的优化方法

以克服多变量优化易陷入局部最优以及无法有效约束可变形镜行程的问题。方法基于光线追迹原理建立自由曲面光学仿真系统

采用泽尼克多项式表征可变形镜面形

通过计算面形矢高约束其表面行程;以像面波前为优化目标

构建带约束条件的最优化求解问题模型;基于节点像差理论完成优化变量的筛选

结合模拟退火算法寻找全局最优解。针对典型自由曲面

设计了基于可变形镜的折反射式部分补偿器

仿真结果表明方法可以将系统的剩余波前峰谷值从32.20λ降到6.55λ

剩余波前斜率最大值从0.53(λ·pixel~(-1))降到0.11(λ·pixel~(-1))

满足部分补偿检测的要求。

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