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第1章 绪论1

1.1 光束扫描技术概述1

1.2 常见的光束扫描方法2

1.2.1 非机械式2

1.2.2 微光机电式3

1.2.3 机械式4

1.3 双棱镜多模式扫描系统国内外研究现状9

1.3.1 双棱镜多模式扫描系统理论研究9

1.3.2 双棱镜多模式扫描系统实现技术14

1.3.3 双棱镜多模式扫描系统的应用16

1.4 双棱镜多模式扫描系统研究中存在的问题26

1.5 本书主要工作29

参考文献30

第2章 双棱镜多模式扫描理论35

2.1 概述35

2.2 双棱镜多模式扫描基本原理35

2.2.1 旋转扫描模型近似解35

2.2.2 偏摆扫描模型基本解37

2.3 双棱镜多模式扫描理论模型39

2.3.1 旋转扫描模式理论模型40

2.3.2 偏摆扫描模式理论模型44

2.4 双棱镜多模式扫描范围和精度47

2.4.1 旋转扫描模式的扫描范围和精度47

2.4.2 偏摆扫描模式的扫描范围和精度51

2.5 出射光扫描点坐标推导54

2.5.1 旋转扫描模型出射光扫描点54

2.5.2 偏摆扫描模型出射光扫描点56

2.6 双棱镜间距讨论58

2.6.1 旋转扫描模型棱镜间距59

2.6.2 偏摆扫描模型棱镜间距60

2.7 双棱镜多模式扫描分析62

2.7.1 旋转扫描模型扫描盲区问题62

2.7.2 旋转扫描模型多模式扫描轨迹65

2.7.3 偏摆扫描模型的扫描域68

2.7.4 偏摆扫描模型多模式扫描轨迹70

2.8 多棱镜组合扫描模型72

2.8.1 多棱镜组合扫描理论模型72

2.8.2 多棱镜组合扫描模型出射光扫描点73

2.8.3 旋转三棱镜扫描域分析74

2.8.4 旋转三棱镜多模式扫描轨迹75

2.9 本章小结79

参考文献79

第3章 双棱镜多模式扫描逆问题81

3.1 旋转扫描模式逆问题81

3.1.1 两步法求解逆问题81

3.1.2 查表法求解逆问题88

3.1.3 迭代法求解逆问题105

3.2 偏摆扫描模式逆问题117

3.2.1 解析法求解逆问题117

3.2.2 查表法求解逆问题119

3.3 本章小结126

参考文献126

第4章 双棱镜多模式扫描光束性质127

4.1 非线性问题127

4.2 奇点问题131

4.3 光束变形问题133

4.3.1 旋转扫描模式光束变形133

4.3.2 偏摆扫描模式光束变形140

4.4 双棱镜多模式扫描误差建模143

4.4.1 棱镜位置倾斜引起的指向误差144

4.4.2 轴承位置倾斜引起的指向误差148

4.5 本章小结152

参考文献153

第5章 双棱镜多模式扫描系统设计154

5.1 双棱镜多模式扫描系统组合形式154

5.2 双棱镜多模式扫描系统运动机构156

5.2.1 旋转双棱镜运动机构156

5.2.2 偏摆双棱镜运动机构159

5.3 旋转双棱镜扫描装置设计162

5.3.1 设计要求162

5.3.2 机械结构设计163

5.3.3 控制系统设计165

5.3.4 装配误差分析168

5.3.5 光束扫描性质及检测方法172

5.4 偏摆双棱镜扫描装置设计173

5.4.1 设计要求173

5.4.2 棱镜运动规律173

5.4.3 凸轮摆动机构173

5.4.4 装置结构设计176

5.4.5 运动仿真分析178

5.4.6 扫描误差分析179

5.4.7 扫描速度对扫描轨迹的影响180

5.5 双棱镜复合运动扫描装置设计182

5.5.1 设计要求182

5.5.2 系统布置方案182

5.5.3 重心分析184

5.5.4 驱动机构设计185

5.5.5 运动仿真分析187

5.5.6 扫描误差分析191

5.6 本章小结195

参考文献195

第6章 双棱镜多模式扫描性能测试197

6.1 概述197

6.2 旋转双棱镜多模式扫描性能测试197

6.2.1 测试平台硬件组成197

6.2.2 测试平台软件系统199

6.2.3 光束多模式扫描性能测试202

6.2.4 查表法逆向解测试207

6.3 偏摆双棱镜扫描性能测试212

6.3.1 偏摆准确度、减速比和光束偏转范围测试212

6.3.2 光束偏转精度测试215

6.4 本章小结218

参考文献218

第7章 大口径棱镜支撑设计技术219

7.1 棱镜多段面支撑设计与分析219

7.1.1 径向多段面支撑219

7.1.2 三段面支撑分析221

7.1.3 多段面支撑分析228

7.1.4 多段面支撑方法的推广230

7.2 棱镜动态支撑性能研究232

7.2.1 动态分析方法232

7.2.2 转动棱镜动力学仿真与分析233

7.3 棱镜面形拟合239

7.3.1 Zernike拟合基本理论240

7.3.2 棱镜镜面拟合244

7.4 本章小结252

参考文献252