[发明专利]共光路型多重倾斜波面补偿非零位干涉测量装置

权利要求书

1.一种共光路型多重倾斜波面补偿非零位干涉测量装置，包括菲索干涉仪（1）、标准平晶（2）和待测自由曲面（3），标准平晶（2）位于菲索干涉仪（1）和待测自由曲面（3）之间，其特征在于：标准平晶（2）和待测自由曲面（3）之间还插入了自由曲面梯度补偿模块（10），自由曲面梯度补偿模块（10）的主光轴与菲索干涉仪（1）、标准平晶（2）和待测自由曲面（3）构成的主光轴重合，菲索干涉仪（1）、标准平晶（2）、自由曲面梯度补偿模块（10）和待测自由曲面（3）构成干涉测量装置的主光轴，菲索干涉仪（1）发出的平行光束经过标准平晶（2）后分成两束光，一束光从标准平晶（2）表面反射回菲索干涉仪（1）形成参考光，另一束光进入自由曲面梯度补偿模块（10），并从自由曲面梯度补偿模块（10）出射，形成不同倾斜角度的测试光束入射到待测自由曲面（3），经过待测自由曲面（3）反射回到自由曲面梯度补偿模块（10），最终从自由曲面梯度补偿模块（10）出射，返回菲索干涉仪（1）形成测试光。

2.根据权利要求1所述的共光路型多重倾斜波面补偿非零位干涉测量装置，其特征在于：所述的自由曲面梯度补偿模块（10）包括微透镜阵列（4）、针孔阵列（5）、动态掩膜板（6）、准直物镜（7）和标准透镜（8），测试光透过标准平晶（2）入射到自由曲面梯度补偿模块（10）的微透镜阵列（4）上，平行光束经过微透镜阵列（4）聚焦在微透镜阵列（4）的焦面上形成点光源阵列，然后通过与微透镜阵列（4）焦面重合的针孔阵列（5）和控制点光源选通的动态掩膜板（6），入射到准直物镜（7）上，经过准直物镜（7）形成不同倾斜角度的准直光束，最后通过标准透镜（8）形成不同倾斜角度的多束标准球面波照射到待测自由曲面（3）上，经过待测自由曲面（3）反射，满足局部补偿条件的光束反射回到标准透镜（8）并再次形成多束细平行光束，通过准直物镜（7）和动态掩膜板后（6）后再次聚焦在针孔阵列（5）对应小孔上，然后经过微透镜阵列（4），透过标准平晶（2）返回菲索干涉仪（1）形成测试光束，该测试光束即携带了待测自由曲面（3）面型信息针孔阵列（5）与微透镜阵列（4）焦面重合且与微透镜阵列（4）单个透镜元（9）一一对应。

3.根据权利要求2所述的共光路型多重倾斜波面补偿非零位干涉测量装置，其特征在于：标准透镜（8）与准直物镜（7）之间的距离为150mm~155mm。

4.根据权利要求2所述的共光路型多重倾斜波面补偿非零位干涉测量装置，其特征在于：微透镜阵列（4）数值孔径不小于0.13，微透镜阵列（4）单个透镜元（9）直径为0.1mm~0.12mm。