[发明专利]多功能立式零位重叠扫描干涉测量装置

权利要求书

1.一种多功能立式零位重叠扫描干涉测量装置，其特征在于，包括主控单元（6）、驱动控制电路（7）和气浮隔振底座（8），所述气浮隔振底座（8）上分别设有立柱（9）和用于放置被测元件的四维运动调整平台（5），所述立柱（9）上设有垂直升降轴（91）且垂直升降轴（91）上装有激光波面干涉仪（2），所述激光波面干涉仪（2）的光输出通路上设有带有可拆卸的全息CGH部件的CGH五维运动组合调整平台（3），所述CGH五维运动组合调整平台（3）位于四维运动调整平台（5）的正上方，所述CGH五维运动组合调整平台（3）、四维运动调整平台（5）的控制端均分别通过驱动控制电路（7）与主控单元（6）相连，所述激光波面干涉仪（2）的控制端与主控单元（6）相连，所述CGH五维运动组合调整平台（3）包括中部带有通孔（31）的三维调整机构（32），所述三维调整机构（32）在通孔（31）的上侧设有支撑框架（33），所述三维调整机构（32）在通孔（31）的上侧设有三个球窝，所述球窝中嵌设有三个球头螺钉（34），所述支撑框架（33）安装在球头螺钉（34）上，所述支撑框架（33）上设有带有对准条纹的全息CGH部件。

2.根据权利要求1所述的多功能立式零位重叠扫描干涉测量装置，其特征在于，所述立柱（9）包括底座（92），所述底座（92）上设有沿竖直方向布置的导轨（93），所述垂直升降轴（91）安装在导轨（93）上，所述激光波面干涉仪（2）安装在Z轴直线运动平台（91）上。

3.根据权利要求2所述的多功能立式零位重叠扫描干涉测量装置，其特征在于，所述导轨（93）的顶部设有平衡气缸（94），所述平衡气缸（94）的中部通过转轴固定在导轨（93）的顶部且可自由转动，所述平衡气缸（94）的一端通过牵引绳与激光波面干涉仪（2）相连、另一端通过牵引绳与导轨（93）或底座（92）相连。

4.根据权利要求1所述的多功能立式零位重叠扫描干涉测量装置，其特征在于，所述四维运动调整平台（5）包括X轴直线运动轴（51）、Y轴直线运动轴（52）、第一转动轴（53）和第二转动轴（54），所述X轴直线运动轴（51）、Y轴直线运动轴（52）两者层叠布置形成被测元件的水平面内的两维平移调节机构，所述第一转动轴（53）用于调整被测元件绕中心轴的自转，所述第二转动轴（54）用于调整被测镜的偏摆，所述第一转动轴（53）通过第二转动轴（54）安装在两维平移调节机构上，或者所述第二转动轴（54）通过第一转动轴（53）安装在两维平移调节机构上。

5.根据权利要求1所述的多功能立式零位重叠扫描干涉测量装置，其特征在于，所述三维调整机构（32）包括层叠布置的X轴直线运动轴（321）、Y轴直线运动轴（322）以及Z轴直线运动轴（323）。

6.一种权利要求1～5中任意一项所述的多功能立式零位重叠扫描干涉测量装置的应用方法，其特征在于，包括将大口径平面镜作为被测元件进行测量的步骤：（a）将全息CGH部件从CGH五维运动组合调整平台（3）上移除、激光波面干涉仪（2）安装标准平面镜头，将大口径平面镜置于四维运动调整平台（5）上，首先通过四维运动调整平台（5）的偏摆调整，将大口径平面镜基本调至水平放置，然后微调激光波面干涉仪（2）的标准平面镜头，使激光波面干涉仪（2）输出的平行光束与大口径平面镜垂直；（b）调整四维运动调整平台（5）水平面内X、Y方向的两维平移，使大口径平面镜的不同扫描位置依次与干涉仪的标准平面镜头对准，通过四维运动调整平台（5）的偏摆调整与标准平面镜头的微调，完成大口径平面镜的零位扫描测量。