[发明专利]用于测量平晶绝对面形的激光干涉校准测量设备及方法

说明书

本发明提供了一种用于测量平晶绝对面形的立式激光干涉测量设备以及方法。本发明的立式激光干涉测量设备包括：设备主体，具有准直透镜；参考平晶承载装置；平晶旋转承载装置，与参考平晶承载装置同光轴设置，用于作为在水平式测量状态时的待测平晶承载装置；以及平晶承托装置，替代平晶旋转承载装置，用于作为在立式测量状态时的待测平晶承载装置，其中，平晶旋转承载装置具有固定盘、旋转承载部以及限定部，限定部用于在旋转盘切换至第一位置时将旋转盘限定在第一位置以及在旋转盘切换至第二位置时将旋转盘限定在第二位置，平晶承托装置具有安装座以及承托部，承托部设置在安装座上，包含承托构件，承托构件具有软性的承托平面。

技术领域

本发明属于激光干涉测量设备技术领域，具体涉及一种用于测量平晶绝对面形的激光干涉校准测量设备以及测量方法。

背景技术

激光干涉测量设备也称为激光干涉仪，是利用光干涉技术对例如平晶等光学零件的形貌信息进行测量的设备。

三平面互检方法是测量平晶绝对面形信息的最常用的测量方法。但是，在使用三平面互检方法对平晶的工作面进行绝对面形测量时，被测平晶需要旋转一定角度与参考镜进行相对测量，旋转角度偏差和旋转中心的偏移会直接影响测量结果。因此，待测平晶的高精度旋转是三表面互检绝对测量的关键。现有干涉测量技术中，通常将待测平晶和用于承载该待测平晶的平晶承载装置一起放在旋转平台上，通过控制旋转平台的旋转来同时带动待测平晶及其平晶承载装置进行转动。但是，此类旋转平台不仅结构复杂，操作麻烦，效率低；而且，难以保证平晶的旋转精度，导致测量精度低、不准确。

此外，对平晶的工作面的绝对面形进行三平面互检的激光干涉测量设备往往采用为水平式测量状态，此时待测平晶和参考平晶都必须保持在竖向放置状态，待测平晶和参考平晶的装卸极为不方便，测量效率较低。

若采用立式测量状态对平晶的工作面的绝对面形进行检测，通过参考平晶的工作面到待测平晶的工作面发生干涉形成的干涉条纹得到待测平晶的工作面的形貌，不仅仅考虑参考平晶的表面形貌，还必须考虑在水平放置时参考平晶因自重而产生的自重变形以及待测平晶因自重而产生的自重变形。

现有技术中，根据放置方式参考平晶和待测平晶在水平放置时的自重变形通常都采用有限元分析方法来确定，但是有限元分析方法存在着数学建模复杂以及边界条件难以测量等困难。参考平晶能使用边缘圆环支撑的方式进行承载，并采用有限元分析方法法来确定其在水平放置时的自重变形。然而，待测平晶不仅种类繁多，而且数量较大，若都使用边缘圆环支撑的方式进行承载并采用有限元分析方法来获得待测平晶的自重变形，难以满足大批量多种类待测平晶的形貌快速测量的需求。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种用于测量平晶绝对面形的激光干涉校准测量设备以及测量方法，先采用三平面互检的方式在水平式测量状态下对参考平晶的工作面的绝对面形进行校准并在立式测量状态下对参考平晶的自重变形进行校准，再使用已校准的参考平晶在立式测量状态下对待测平晶的工作面的绝对面形进行测量，从而得到该待测平晶的工作面的绝对面形信息。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

方案一