光学界关注的定量刀口检验方法探索

"本文主要探讨了定量刀口检验在光学零件抛光工艺中的研究，针对传统刀口检验方法存在的主观性和非定量问题，提出了一种数学解析与计算机辅助的解决方案。" 文章首先介绍了刀口检验在高精度光学零件加工中的历史和重要性，这种检验方法因其高灵敏度和直观性被广泛应用，但其缺点在于无法提供精确的定量数据。通常，通过阴影图判断波面误差的准确性受到误差大小的影响，一般只能达到50%至80%，在某些情况下，即使是经验丰富的专家也只能在误差小于0.1λ时达到90%的准确性，这显然无法满足精确度要求。因此，光学界亟需开发一种客观且定量的刀口检验方法。 苏联科学家马克苏托夫在四十年代对此进行过尝试，但结果并不理想。Linfoot在1955年通过衍射理论解决了刀口检验的理论问题，建立了波面误差与阴影图亮度分布的数学关系，但这仅停留在理论层面，没有解决实际的定量问题。作者指出，尝试通过硬件直接反演Linfoot的积分公式来实现定量计算是困难的，因为实际波面误差的多样性使得固定线路的方法不具备实用性。 在七十年代，随着空间望远镜技术的发展，对刀口检验理论的研究再次引起关注。作者提出了一个两步解决方案：首先从数学角度解决Linfoot积分的反演计算，然后利用实际测量的亮度分布，借助计算机来计算波面误差。这种方法避免了硬件上的局限，更适用于处理复杂多变的波面误差。 文章接着深入到数学表达和波面误差的反演计算的细节，利用傅里叶变换简化了Linfoot的衍射理论推导过程，将刀口视为空间滤波器作用于镜子的频谱面上。通过设定刀口的谱函数，可以进一步进行反演计算以获取波面误差信息。 这篇研究文章旨在通过数学建模和计算机技术改进传统的刀口检验方法，以提高光学零件抛光工艺的质量控制和精度，为光学领域的定量检测提供新的可能性。