[发明专利]阵列式超大口径平面光学元件面形检测装置和方法

权利要求书

1.一种阵列式超大口径平面光学元件面形检测装置，其特征在于，包括DVD/CD光学头阵列（1）、光学头阵列的恒流驱动子系统（2）、FES信号采集子系统（3）和面形检测控制与处理子系统（4），DVD/CD光学头线阵（1）用于检测被测区域的面形；光学头线阵的恒流驱动子系统（2）用于给光学头线阵提供稳定的电流驱动，以确保光学头中激光器的输出功率恒定；FES信号采集子系统（3）用于实时采集DVD/CD光学头线阵（1）所检测区域的面形高差；面形检测控制与处理子系统（4）用于对DVD/CD光学头线阵（1）的信号采集、面形重构与绘制；其中DVD/CD光学头阵列（1）包括检测基座（11）、阵列式布置的DVD/CD光学头（12）及其高精度调节架（13）。

2.根据权利要求1所述的面形检测装置进行测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将该装置放置在隔振性能优良的测试光学平台上，打开面形检测装置电源，以该检测装置某光学头为基准，调整DVD/CD阵列与被测光学元件的距离，直到该光学头的FES值为零；

（2）记录DVD/CD阵列中光学头ij的FES值，通过该光学头标定的FES曲线，计算出该光学头离聚焦平面的高度h_ij；

（3）由于光学头安装和生产工艺等导致的误差，根据装置装调过程中标定的阵列聚焦平面的平面度△h_ij，则该光学头所对应被测点的面形高差为：h_ij+△h_ij；

（4）重复步骤2～3测量5～10次，采用数据误差处理算法中的成熟算法滤除奇异值，最后采用平均值法求出光学元件各测量点的面形高差，其目的是扣除地基震动和空气扰动等带来的微小扰动；

（5）采用最小二乘法原理，对第4步骤所获取的面形高差进行处理，扣除被测光学元件和检测装置的不平行性，即获取该光学元件的实际面形高差。