长焦距透镜高精度测量：拍频莫尔条纹法

本文主要探讨了一种创新的长焦距测量方法，即基于拍频莫尔条纹的测量技术。这种方法的核心是利用两个光栅，其中一个光栅通过透镜的会聚作用，使得其泰伯像与另一个光栅重叠，从而产生拍频莫尔条纹。拍频莫尔条纹的出现是由于两个光栅栅距差异微小时，它们之间的差频导致低频的拍频条纹模式。这种现象源于泰伯效应，即光栅的周期性结构在特定位置复制其自身。 作者首先介绍了传统的测量长焦距透镜的方法，如放大率法和精密测角法，这些方法在长焦距系统中存在明显的局限性，如设备需求大、测试平台长且操作复杂，导致测量不便且精度不高。相比之下，泰伯-莫尔法因其能提供高精度的波前相位信息测量而成为研究热点。通过将莫尔条纹偏折法应用到光学系统焦距测量中，能够获得更准确的测量结果。 本文的核心贡献在于提出了一种新的长焦距透镜焦距测量公式，通过测量拍频莫尔条纹的数量，可以直接获取透镜的焦距信息。这种方法的优势在于操作简便，且能够实现高精度测量，尤其适合于长焦距和大型光学系统，无需过于复杂的测试平台和设备。 文章还详细分析了影响焦距测量的因素和可能产生的误差，这包括光栅的栅距精确度、透镜的质量、环境因素等，确保了在实际应用中能够考虑到这些因素，从而提高测量的可靠性。最后，作者通过实验验证了这种方法的有效性和实用性，证实了其在长焦距透镜焦距测量中的高精度性能。 这篇论文为长焦距透镜的测量提供了一种新的、高效且精确的方法，这对于激光核聚变驱动器、天文光学系统和空中遥感相机等领域的应用具有重要意义。