Формирование светового шаблона крупногабаритных объектов методами дифракционной оптики
Автор: Завьялов Петр Сергеевич, Чугуй Юрий Васильевич
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 4 т.37, 2013 года.
Бесплатный доступ
На основе дифракционных оптических элементов (ДОЭ) разработан метод формирования световых 3D шаблонов крупногабаритных изделий типа антенн (от единиц до десятков метров) для их настройки и контроля. Суть метода заключается в создании в пространстве световых маркеров в виде сфокусированных лазерных пучков, фокусы и точки пересечения которых лежат на поверхности параболоида, описывающего форму антенны. Такой подход обеспечивает высокую точность задания маркеров (погрешность 0,02 – 0,2 мм на расстоянии 20 – 30 м). Дан расчёт основных параметров ДОЭ для антенны диаметром 25 м. Представлены экспериментальные результаты формирования световых шаблонов с использованием двух наборов ДОЭ, формирующих 19 и 288 световых точек. Показано, что при определённом выборе параметров оптической системы формирования световых шаблонов можно визуально обнаружить отклонение поверхности объекта на величину ±1 мм. Предложенный метод может существенно облегчить выполнение трудоёмких операций сборки, настройки и контроля формы крупногабаритных антенн в цеховых условиях.
3d оптический контроль, крупногабаритные объекты, дифракционный оптический элемент, световой шаблон, космические антенны
Короткий адрес: https://sciup.org/14059186
IDR: 14059186
The formation of light templates for large-sized objects using the diffraction optics methods
The method of light template formation for large-sized objects (from several to tens of meters) such as antennas has been developed on the basis of diffraction optical elements (DOE). The essence of this method consists in creation into a space of light markers in the form of focused laser beams, the foci of which and intersection points lie on the paraboloid surface describing the shape of the antenna. This approach provides markers assignment with high accuracy (error is 0.02-0.2 mm at a distance of 20-30 m). The calculation of the basic DOE parameters for antenna with the diameter of 25 m is given. Experimental results on light templates formation using two DOE sets generating 19 and 288 light points are presented. It has been shown that under specified choice of optical system parameters for forming the light templates one can visually detect the deviation of the object surface by the value of ± 1 mm. The proposed method can greatly facilitate the implementation of labor-intensive assembly operations, adjustment as well as inspection the shape of large-sized antennas in shop conditions.
