中大尺寸鏡片穿透反射雙波前量測｜國立中央大學博碩士論文系統

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研究生：	彭詩敏 Shih-Min Peng
論文名稱：	中大尺寸鏡片穿透反射雙波前量測 Transmission and reflection dual wavefront measurement of medium and large size lenses
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 - 光電科學與工程學系 Department of Optics and Photonics
論文出版年：	2022
畢業學年度：	110
語文別：	中文
論文頁數：	66
中文關鍵詞：	波前檢測、高動態範圍波前檢測器、中大型鏡片、場鏡
外文關鍵詞：	wavefront sensing, HDR Shack Hartmann WFS, medium and large size lenses, Field Lens
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科技蓬勃發展的情況下，無論是觀察太空的望遠鏡或者是人手一
台的手機，或是現在最熱門的擴增實境技術，都需要更多不同尺寸的
光學元件來進行實際的運用，此時鏡片的測試變得相當重要。
干涉儀多被使用作於檢測工具，利用干涉條文的變化量進行分析。
但如曲率太大或者是像差太大時，干涉儀無法進行量測。因此本論文
使用本實驗室所開發的高動態範圍 Shack-Hartmann 波前檢測器搭配
場鏡(Field Lens)，來進行量測因曲率太大而無法被干涉儀所量測之
中大型鏡片。

With the rapid development of science and technology, whether it is a
telescope for observing space, a mobile phone per person, or the most
popular augmented reality technology, more optical components of
different sizes are needed for practical application. Testing becomes quite
important.
Interferometers are mostly used as detection tools to analyze the
variation of interference patterns. However, if the curvature is too large or
the aberration is too large, the interferometer cannot measure. Therefore,
this thesis uses the high dynamic range Shack-Hartmann wavefront
detector developed in our laboratory with Field Lens to measure the
medium and large lenses whose curvature is too large to be measured by
the interferometer

摘要    i
Abstract    ii
誌謝    iii
目錄    iv
圖目錄    vii
表目錄    xi
一、    緒論    1
1-1    研究背景    1
1-2    文獻回顧    2
1-3    研究動機    3
二、    研究內容及方法    4
2-1    光學像差理論    4
2-1-1    波前像差與橫向色差    5
2-1-2    Seidel像差    6
2-1-3    Zernike多項式    8
2-2    Shack – Hartmann波前檢測器    11
2-2-1    量測原理    11
2-2-2    高動態範圍Shack – Hartmann波前檢測器    12
2-2-3    點指派算法    13
2-2-4    光點質心運算    15
2-2-5    點光源位置量測    16
2-2-6    波前重建    17
2-3    Field Lens(場鏡)    18
三、    實驗架構與方法    20
3-1    Shack-Hartmann量測架構    21
3-2    Field Lens 光學功能需求與光學設計    23
3-2-1    穿透波前量測    23
3-2-2    反射波前量測    25
3-3    光學系統校正    27
3-3-1    拋物離軸面鏡光源位置校正    27
3-3-2    Field Lens校正    31
3-4    鏡片量測    34
四、    實驗結果與分析    37
4-1    反射系統量測數據    37
4-1-1    Batch1 反射量測數據    38
4-1-2    Batch2 反射量測數據    40
4-2    穿透量測數據    43
4-2-1    Batch 1 穿透量測數據    43
4-2-2    Batch 2 量測數據    46
五、    結論    49
參考文獻    50


                                

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