[发明专利]一种大口径凸自由曲面反射镜镜面面形检测系统和方法

权利要求书

1.一种大口径凸自由曲面反射镜镜面面形检测系统，其特征在于，包括待测凸自由曲面反射镜、曲面计算全息图、球面反射镜和干涉仪；

所述曲面计算全息图的凸面部分包括干涉仪对准区域(A1)和凸面遮拦反射区域(A2)，所述曲面计算全息图的凹面部分包括球面反射镜对准区域(B1)、十字线投射区域(B2)及主检测区域(B3)；

所述干涉仪对准区域(A1)用于所述曲面计算全息图与干涉仪的精确对准；

所述球面反射镜对准区域(B1)用于所述曲面计算全息图与球面反射镜的精确对准；

所述曲面计算全息图的前后表面均为球面。

2.如权利要求1所述的大口径凸自由曲面反射镜镜面面形检测系统，其特征在于，所述干涉仪对准区域(A1)位于所述曲面计算全息图凸面部分的中心。

3.如权利要求1所述的大口径凸自由曲面反射镜镜面面形检测系统，其特征在于，所述球面反射镜对准区域(B1)位于所述主检测区域(B3)的外围。

4.基于权利要求1-3任一项所述的大口径凸自由曲面反射镜镜面面形检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、利用所述干涉仪对准区域(A1)完成所述曲面计算全息图与干涉仪的对准；

S2、放置球面反射镜，调节球面反射镜的位置，使所述干涉仪、球面反射镜及曲面计算全息图精确对准；

S3、将所述凸自由曲面反射镜放置在所述曲面计算全息图后方形成的四个十字线中央，完成所述凸自由曲面反射镜在光路中的粗对准，此时将通过所述主检测区域(B3)在干涉仪中形成相应的干涉条纹；

S4、调整所述凸自由曲面反射镜的位置，使干涉仪中所形成的自由曲面检测干涉条纹尽可能地接近零条纹状态；

S5、测得对应所述凸自由曲面反射镜的波像差结果，结合像差调整所述凸自由曲面反射镜的精确位置，进行所述凸自由曲面反射镜的零位补偿测量。

5.如权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S1包括：调整所述曲面计算全息图与干涉仪之间相对位置，使得干涉仪发出的光线经所述干涉仪对准区域(A1)后返回干涉仪内，并与干涉仪参考光形成干涉条纹；继续调节曲面计算全息图与干涉仪相对位置，将干涉条纹调至零条纹状态。

6.如权利要求4所述的检测方法，其特征在于，所述步骤S2包括：放置球面反射镜并调节其位置，使得干涉仪发出的光线经曲面计算全息图的凸面部分反射到球面反射镜、再由球面反射镜反射到曲面计算全息图的凸面，经由所述球面反射镜对准区域(B1)反射后沿原路返回至干涉仪，并与干涉仪参考光形成干涉条纹；继续调节球面反射镜的位置，直至干涉条纹变为零条纹状态。