屋脊稜鏡量測與公差的制定｜國立中央大學博碩士論文系統

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研究生：	陳翰琳 Han-lin Chen
論文名稱：	屋脊稜鏡量測與公差的制定 Measurement of Roof prism and Tolerancing
指導教授：	梁肇文 Chao-wen Liang
口試委員:
學位類別：	碩士 Master
系所名稱：	理學院 - 照明與顯示科技研究所 Graduate Institute of Lighting and Display Science
論文出版年：	2013
畢業學年度：	101
語文別：	中文
論文頁數：	83
中文關鍵詞：	屋脊稜鏡、屋脊面、誤差角、相位
外文關鍵詞：	Roof prism, Roof surface, Error angle
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本論文主旨為利用Fizeau干涉儀來量測屋脊稜鏡的誤差角和經過屋脊面全反射產生的phase shift現象，並透過數學分析干涉條紋，來找出誤差角和phase shift。
此外，本論文也藉由CodeV的模擬來驗證實驗所觀察到的現象，因此在論文中，主要分成模擬的部分與實驗的部分，並在各部分中詳細的論述實驗中碰到的現象與解決的數學方法。最後，利用MTF和PSF的觀念來為屋脊稜鏡定下公差，使未來的使用者能夠對一個屋脊稜鏡的好壞來做出判斷。

This thesis describes the use of Fizeau interferometer in optical testing of a roof prism. Through the analysis of the interference fringes, error angle of the roof prism, and the phase shift incurred by the roof surfaces are precisely determined.
Simulation is performed using CodeV to obtain values of error angle and phase shift. These values are then compared with the results achieved from our analytical calculation. The MTF and PSF information are also extracted from the simulation results, and used to compute the corresponding tolerance. The tolerance value is used for rapid determination of the prism quality.
This thesis describes in detail the phenomena observed in the experiments, the simulation results, and the analytical methods involved in the work.

摘要    I
Abstract    II
致謝    III
目錄    IV
圖目錄    VI
一、緒論    1
1-1 研究背景    1
1-1-1 Roof prism的特性及用途    1
1-1-2 Roof prism成像問題    1
1-2 研究目的與動機    4
二、理論與文獻探討    5
2-1 誤差角量測    5
2-2 相位量測和補償    8
2-2-1 偏振光追跡和Jones Matrix    8
2-2-2 相位補償鍍膜    8
三、模擬方法    10
3-1 建立屋脊稜鏡模型與Jones calculus    10
3-2 誤差角的模擬    13
3-2-1 CodeV模擬誤差角    13
3-2-2 計算分析誤差角    15
3-3 Phase Shift現象模擬    19
3-3-1 Phase shift calculation with Jones matrix    19
3-3-2 Pi Phase Shift 現象    21
3-3-3 入射偏振態對phase shift的影響    22
3-3-4 Phase Shift造成的PSF變化    23
3-4 屋脊稜鏡的retardance效果    25
3-5 鍍膜屋脊稜鏡的PSF    28
四、實驗架構及方法    31
4-1 實驗儀器介紹    31
4-2 實驗方法    34
4-2-1 Alignment    34
4-2-2 解相位    36
4-2-3 取適當的遮罩    39
4-2-4 數學分析誤差角和相位移    41
五、實驗結果與討論    54
5-1 屋脊稜鏡誤差角量測結果    54
5-2 屋脊稜鏡相位移量測結果    55
5-3 公差分析    58
5-3-1 TIR與偏向角對MTF的影響    58
5-3-2 用Strehl Ratio表示成像品質的好壞    62
5-3-3 決定鍍膜稜鏡的誤差角    65
六、結論與未來展望    66
6-1 結論    66
6-2 未來展望    67
參考文獻    68

                                

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