[发明专利]球面干涉检测中基于波前差分的高精度调整误差校正方法

摘要

本发明公开了一种球面干涉检测中基于波前差分的高精度调整误差校正方法。本发明解决了高精度球面干涉检测中被测面的倾斜和离焦调整误差难以有效校正的难题。本发明通过干涉仪测得待测球面对应微米量级的两组不同离焦量的原始波面数据，再对该波面数据取差值得到波前差分，根据波前差分的波面拟合对应项系数与离焦项的比值，从原始波面数据中分离出离焦调整误差所引入的高阶像差，最后消去原始波面数据中的常数项、倾斜项、离焦项及其对应高阶像差项，进而实现对倾斜、离焦调整误差的高精度校正。本发明为光学球面，尤其是大数值孔径球面的高精度面形干涉检测提供了一种高精度的调整误差校正方法，并具有极其重要的实际应用价值。

主权项

1.一种球面干涉检测中基于波前差分的高精度调整误差校正方法，其特征在于它的步骤如下：1) 利用干涉仪测量得到待测球面的一组原始波面数据，其中为待测面被检区域上的归一化极坐标；2) 利用五维调整架对待测球面引入另一个微米量级的不同离焦调整误差，再利用干涉仪测量得到另一组原始波面数据；3) 对步骤1)和步骤2)中得到的两组原始波面数据和取差值，得到波前差分；4) 对步骤3)得到的波前差分进行37项泽尼克多项式波面拟合，得到离焦项系数、一阶球差项系数、二阶球差项系数和三阶球差项系数，进而得到波前差分的各阶球差项系数与其离焦项系数的比值，其中k=10、21、36；5) 对步骤1)中的原始波面数据进行37项泽尼克多项式波面拟合，得到常数项系数、方向的倾斜项系数、方向的倾斜项系数和离焦项系数，并根据步骤4)得到的比值，其中k=10、21、36，得到由于待测球面的倾斜、离焦调整调整误差所引入波前像差为其中k=10、21、36，，，，，，，；6) 根据步骤5)中待测球面的倾斜、离焦调整调整误差所引入波前像差，消除步骤1)中得到原始波面数据中由于面形测试过程中因倾斜、离焦调整误差而引入的波前像差，得到经校正调整误差后的实际待测波面数据为其中k=10、21、36；对于待测球面倾斜调整误差校正方法为：其中，，，为经校正倾斜调整误差后的待测波面数据；对于待测球面离焦调整误差校正方法为：其中k=10、21、36，，，，，，为经校正离焦调整误差后的待测波面数据。