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非球面部分补偿检测系统的误差分析与处理

浙江大学学报（工学版） 2012年第4期46卷 636-642,733页

作者：骆永洁杨甬英田超韦涛卓永模浙江大学现代光学仪器国家重点实验室浙江杭州310027

为了实现非球面通用化、高精度检测,提出非球面部分补偿法,并进行误差分析与处理.在光学设计软件ZEMAX中对部分补偿检测系统进行系统建模并优化,分析器件姿态误差及装调精度对重构非球面面形的影响.通过对系统误差的分析,提出基于系统... 详细信息

为了实现非球面通用化、高精度检测,提出非球面部分补偿法,并进行误差分析与处理.在光学设计软件ZEMAX中对部分补偿检测系统进行系统建模并优化,分析器件姿态误差及装调精度对重构非球面面形的影响.通过对系统误差的分析,提出基于系统建模的光线追迹与误差存储相结合的系统误差处理方法,将系统误差归为由系统建模得到检测光路的误差和由误差存储得到不含检测光路的干涉仪系统的误差.通过计算机仿真及实验证明,部分补偿检测系统采用该误差处理方法去除系统误差后,可以由逆向迭代优化重构(ROR)技术重构出更精确的非球面面形.将该非球面面形与采用无像差点法得到的面形对比,结果较吻合,均方根(RMS)精度接近0.02λ(λ为波长).

关键词：非球面检测部分补偿法误差分析误差存储

非球面部分补偿干涉检测方法的误差分析及系统优化研究

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非球面部分补偿干涉检测方法的误差分析及系统优化研究

作者：骆永洁浙江大学

学位级别：硕士

本文主要研究了一种介于零位和非零位之间的非球面部分补偿检测方法。该方法采用部分零位镜(PNL)对一定F#范围内的非球面进行部分补偿,具有一定的通用性,运用基于系统建模的逆向迭代优化重构技术(ROR)可以从探测器平面上的大像差波前中... 详细信息

本文主要研究了一种介于零位和非零位之间的非球面部分补偿检测方法。该方法采用部分零位镜(PNL)对一定F#范围内的非球面进行部分补偿,具有一定的通用性,运用基于系统建模的逆向迭代优化重构技术(ROR)可以从探测器平面上的大像差波前中重构出被测非球面的面形。通过对部分补偿系统进行误差分析及系统优化,使其实现高精度非球面检测成为可能。主要研究内容为：论述了非球面的应用及非球面检测的重要意义。研究了非球面检测方法的现状,特别是零位干涉法和非零位干涉法的现状。详述了非球面部分补偿检测法采用PNL对非球面进行部分补偿的原理,设计系列化PNL可对常用非球面实现通用化检测。在光学追迹软件ZEMAX中对该系统进行了系统建模及优化,详述了ROR技术重构非球面面形的理论模型,为部分补偿系统误差分析与处理奠定了基础。对非球面部分补偿系统进行了误差分析与处理。在ZEMAX中主要仿真了PNL和非球面的姿态误差如倾斜、偏心等对非球面面形重构精度的影响,得出姿态误差越大,对重构精度的影响越大,并且该影响随着被测非球面F#的减小而增大。其中PNL影响可忽略,非球面影响较明显,因此提出了计算机辅助装调方法精确装调非球面,并利用菲索定位方法精密定位PNL与非球面之间的间隔以满足系统精度要求。根据误差分析与仿真结果,提出了基于系统建模的光线追迹与误差存储相结合的误差处理方法,将系统误差归结为用标准镜存储不含检测光路的干涉仪系统误差和由系统建模得到检测光路的误差。建立了非球面部分补偿检测法的实验系统,对F#约为2.5的抛物面进行了检测,由ROR重构出的非球面面形与比对实验--无像差点法的面形比较吻合,得到了预期的实验结果。提出了基于逆向优化函数的非球面顶点球曲率半径测量方法,其测量精度可达几个微米,为高精度面形检测提供了精确的顶点球曲率半径。

关键词：非球面检测部分补偿法部分零位镜逆向优化误差分析误差存储系统误差

基于模板匹配算法的压电微位移器位移量原位测量技术

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仪器仪表学报 2010年第3期31卷 530-535页

作者：王道档杨甬英骆永洁刘东卓永模浙江大学现代光学仪器国家重点实验室杭州310027

针对压电微位移器的位移量高精度测量需要,基于模板匹配算法提出了一种新颖的位移量原位测量方法。利用改进型的Twyman-Green干涉系统对压电微位移器的电压——位移特性曲线进行原位测量,根据模板匹配算法实时计算干涉条纹的移动量,进... 详细信息

针对压电微位移器的位移量高精度测量需要,基于模板匹配算法提出了一种新颖的位移量原位测量方法。利用改进型的Twyman-Green干涉系统对压电微位移器的电压——位移特性曲线进行原位测量,根据模板匹配算法实时计算干涉条纹的移动量,进而得到对应的压电微位移量,并对相关实验测量结果进行了分析与验证。结果表明,该测量技术具有较高的测量效率以及较好的随机噪声抑制能力,其测量精度和分辨率均可达到纳米量级。该方法属于非接触式测量,具有较高的可靠性,在微位移的高精度原位自动测量中具有较好的实用性。

关键词：微位移测量模板匹配泰曼——格林干涉系统原位测量

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深度学习点衍射干涉三维坐标定位技术

红外与激光工程 2023年第2期52卷 250-256页

作者：卢毅伟骆永洁刘维孔明王道档中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 浙江省医疗器械检验研究院浙江杭州310018 亚利桑那州立大学光学科学学院亚利桑那图森85721

为了提高现有的三维坐标定位技术的测量精度、稳定性和测量效率,提出了基于深度学习的点衍射干涉三维坐标定位方法。该方法设计了一个深度神经网络用于点衍射干涉场的坐标重构,将相位差矩阵作为输入,构建训练数据集,将点衍射源坐标作为... 详细信息

为了提高现有的三维坐标定位技术的测量精度、稳定性和测量效率,提出了基于深度学习的点衍射干涉三维坐标定位方法。该方法设计了一个深度神经网络用于点衍射干涉场的坐标重构,将相位差矩阵作为输入,构建训练数据集,将点衍射源坐标作为输出,训练神经网络模型。利用训练有素的神经网络对测量到的相位分布进行初步处理,将相位信息转换为点衍射源坐标,根据得到的点衍射源坐标进一步修改粒子群算法的初始粒子,进而重构出高精度的三维坐标值。该神经网络为建立干涉场相位分布与点衍射源坐标之间的非线性关系提供了一种可行的方法,显著提高了三维坐标定位的精度、稳定性和测量效率。为验证所提方法的可行性,进行了数值仿真和实验验证,采用不同的方法进行反复对比与分析。结果表明:所提方法的单次测量时间均在0.05 s左右,其实验精度能够达到亚微米量级,重复性实验的均值和RMS值分别为0.05μm和0.05μm,充分证明了该方法的可行性,并证明了其良好的测量精度和可重复性,为三维坐标定位提供了一种有效可行的方法。

关键词：点衍射干涉三维坐标定位卷积神经网络非线性关系全局最优

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压电移相器的空间旋转误差建模与实验分析

光电子．激光 2009年第5期20卷 571-575页

作者：王道档杨甬英刘东田超骆永洁卓永模浙江大学现代光学仪器国家重点实验室浙江杭州310027

通过对压电移相器在微位移过程中端面旋转的数学建模,对其空间旋转误差进行了理论分析;基于该数学模型,利用泰曼-格林干涉系统对两种不同工艺制作的移相器进行了在线检测,根据干涉条纹的旋转及间距变化,可以定量分析高精度移相器在微位... 详细信息

通过对压电移相器在微位移过程中端面旋转的数学建模,对其空间旋转误差进行了理论分析;基于该数学模型,利用泰曼-格林干涉系统对两种不同工艺制作的移相器进行了在线检测,根据干涉条纹的旋转及间距变化,可以定量分析高精度移相器在微位移移相过程中其端面的旋转角度以及空间任意点的位移误差,并给出了相关实验结果。表明:用该方法在线检测各种不同工艺制作的移相器,对其端面上任意点由于端面旋转引起的空间位移误差检测灵敏度达到pm量级,在0～100V驱动电压范围内进行在线移相检测,实验测量移相器的位移精度优于λ/200,对应相移精度高于0.06rad。

关键词：移相器误差分析数学建模泰曼-格林干涉系统测量精度

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人工晶状体有效光学区评价方法研究

中国医疗器械杂志 2022年第5期46卷 565-569页

作者：冯勤郝琦陈琼慧骆永洁宋婷浙江省医疗器械检验研究院杭州市310019

该研究通过分析人工晶状体有效光学区设计原理及影响因素,探讨两种人工晶状体有效光学区直径的确定方法。利用投影仪法和纹影法分别对-10.0 D~36.0 D的人工晶状体的有效光学区直径进行测量及对比分析。数据显示两种方法的测量结果具有... 详细信息

该研究通过分析人工晶状体有效光学区设计原理及影响因素,探讨两种人工晶状体有效光学区直径的确定方法。利用投影仪法和纹影法分别对-10.0 D~36.0 D的人工晶状体的有效光学区直径进行测量及对比分析。数据显示两种方法的测量结果具有良好的一致性,均可用于有效光学区的测量。但考虑实际测量时精确度、测试效率等因素,投影仪法更适用于常规批量生产检测。纹影法在产品开发和特性描述阶段能够提供更多实用参考信息,同时可作为有效光学区直径测量的辅助验证手段。

关键词：人工晶状体有效光学区纹影

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医用光辐射防护眼镜评价体系的建立

中国医疗器械杂志 2022年第5期46卷 570-573,577页

作者：骆永洁王敬涛彭建华华鹏彬浙江省医疗器械检验研究院杭州市310019

医用光辐射防护眼镜为Ⅱ类医疗器械,需要符合医疗器械安全有效性的要求。该研究建立了医用光辐射防护眼镜的评价体系。结合医疗器械注册单元划分指导原则,给出了医用光辐射防护眼镜型号规格的划分方法。医用光辐射防护眼镜不仅属于配装... 详细信息

医用光辐射防护眼镜为Ⅱ类医疗器械,需要符合医疗器械安全有效性的要求。该研究建立了医用光辐射防护眼镜的评价体系。结合医疗器械注册单元划分指导原则,给出了医用光辐射防护眼镜型号规格的划分方法。医用光辐射防护眼镜不仅属于配装眼镜,同时具有特殊光辐射防护性能。该研究给出了医用光辐射防护眼镜性能指标的评价方法和医用光辐射防护眼镜货架有效期评价方法。

关键词：光辐射防护性能有效期

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基于模拟气腹理论的气腹机测量装置的研发

医疗装备 2015年第9期28卷 20-22页

作者：颜青来骆永洁郑汪震贾晓航浙江省医疗器械检验院浙江杭州310009

本文基于模拟气腹理论[1],开展了满足中华人民共和国医药行业标准YY 0843-2011《医用内窥镜内窥镜功能供给装置气腹机》的气腹机测量装置的研发,其中研发的重点是分析了该模型结构的误差影响,包括对容器2与容器1的内表面横截面面积比值... 详细信息

本文基于模拟气腹理论[1],开展了满足中华人民共和国医药行业标准YY 0843-2011《医用内窥镜内窥镜功能供给装置气腹机》的气腹机测量装置的研发,其中研发的重点是分析了该模型结构的误差影响,包括对容器2与容器1的内表面横截面面积比值对过压或欠压状态下模拟腹腔的气压误差对测量准确性的影响分析、移动和定位引起的气压突变值的控制误差对测量准确性的影响分析、对实现模拟腹腔的气压突变的时间误差对测量准确性影响的分析。

关键词：气腹机模拟腹腔误差影响分析

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非球面设计人工晶状体的像质评价研究

中国医疗器械杂志 2018年第6期42卷 446-448页

作者：冯勤卢红骆永洁李洁宋婷浙江省医疗器械检验研究院杭州市310019 国家食品药品监督管理总局医疗器械技术审评中心北京市100081

该研究通过建立接近人眼实际角膜球差特征的模拟眼,研究人工晶状体成像质量客观评价方法,满足不同设计理念的非球面人工晶状体的MTF成像质量评价需要。结合实际临床人眼角膜球差研究数据,分别建立了对应于泽尼克c(4,0)系数为0.00μm、0... 详细信息

该研究通过建立接近人眼实际角膜球差特征的模拟眼,研究人工晶状体成像质量客观评价方法,满足不同设计理念的非球面人工晶状体的MTF成像质量评价需要。结合实际临床人眼角膜球差研究数据,分别建立了对应于泽尼克c(4,0)系数为0.00μm、0.10μm、0.20μm、0.28μm的模拟角膜,实测模拟角膜镜片的光学质量基本达到理论设计效果,MTF值与理论设计值偏差与MTF测试重复性相当。人工晶状体模拟眼的建立为非球面人工晶状体成像质量技术评价标准的制定提供了研究手段。

关键词：非球面人工晶状体模拟眼 MTF