[发明专利]差动共焦系统球差测量方法

摘要

本发明属于光学精密测量技术领域，涉及一种差动共焦系统球差测量方法。该方法将环形光瞳滤波技术和差动共焦定焦技术融合，测得当不同通光高度的环形光束通过被测系统后其聚焦焦点移动的距离，进而得到被测系统的球差。本发明首次将差动共焦测量技术扩展到系统球差测量领域，具有测量精度高、光路简单、抗环境干扰能力强等优点，可用于系统球差的高精度检测。

主权项

差动共焦系统球差测量方法，其特征在于：(a)打开点光源，其发出的光经分光镜、准直透镜、环形光瞳和被测系统后照射在平面反射镜上，由平面反射镜的表面反射，反射回来的光经被测系统、环形光瞳和准直透镜后由分光镜反射进入差动共焦测量系统；(b)调整被测系统，使其与准直透镜共光轴，准直透镜将点光源产生的光准直成平行光，平行光通过环形光瞳后形成环形光束照射在被测系统上，由被测系统会聚形成测量光束照射在平面反射镜上，调整平面反射镜，使其与准直透镜共光轴；(c)沿光轴方向移动平面反射镜，使测量光束的聚焦焦点与平面反射镜表面接近，在该位置附近扫描平面反射镜，由差动共焦测量系统测得差动共焦响应曲线，通过差动共焦响应曲线的零点来确定测量光束的焦点与平面反射镜的表面相重合，进而精确确定该环形光瞳对应的测量光束的聚焦焦点位置；(d)当环形光瞳的内环半径ra＝0时，环形光瞳简化为圆形光瞳，用圆形光瞳作用于被测系统，测得被测系统的近轴光束聚焦焦点位置z0；(e)更换具有不同通光高度的环形光瞳，测得当环形光瞳的通光高度为h1～hn时测量光束的聚焦焦点位置z1～zn，则被测系统在通光高度为h1～hn时，对应的球差分别为：δLn′＝zn‑z0。