计算机控制光学表面成形的加权空间去卷积算法研究

"李洪玉、张伟和余国玉在2009年7月的《中国光学快报》上发表了一篇关于计算机控制光学表面成形技术中加权空间反卷积算法的研究文章。该研究旨在通过计算机控制光学表面成形（CCOS）技术获得空间光学元件的超平滑表面。基于Preston方程，他们推导了CCOS的卷积模型，并针对反卷积算法的病态问题以及CCOS技术的实际状况，提出了基于非周期矩阵模型的加权空间反卷积算法，以避免由测量误差引起的噪声导致的病态结果。" 本文主要探讨的是在计算机控制光学表面成形（Computer Controlled Optical Surfacing, CCOS）技术中如何实现对空间光学元件的精细抛光，以达到超平滑表面的要求。CCOS是一种先进的光学元件制造技术，用于精确控制光学表面的形状。在这一过程中，理论与实验研究相结合，重点在于解决反卷积算法中的问题。 首先，研究基于Preston方程，这是一个描述光学抛光过程基本动态的方程，它涉及到工具和工件之间的相互作用以及表面形貌的变化。通过Preston方程，作者推导出CCOS工艺的卷积模型，该模型反映了抛光过程中工具路径与最终表面形貌的关系。 接着，考虑到反卷积算法在处理实际数据时可能出现的病态问题，即由于噪声或测量误差，反卷积可能会导致不稳定的解。为了解决这个问题，作者提出了一种新的加权空间反卷积算法，该算法是建立在非周期矩阵模型的基础上。这种算法的优点在于可以有效地避免因测量误差引入的噪声导致的计算病态，从而提高反卷积过程的稳定性和精度。 文章的实验部分可能涉及了实施加权空间反卷积算法的实际操作，以及对比传统方法和新算法在去除表面粗糙度和提高表面质量方面的效果。实验结果可能验证了新算法的有效性，并为进一步优化CCOS技术提供了理论基础和实践指导。 这篇研究对空间光学领域具有重要意义，因为它提供了一个改进的反卷积策略，有助于提升CCOS技术在制备高精度光学元件方面的性能，特别是在处理大型或复杂形状的空间光学元件时，这种技术的改进将更加关键。