[发明专利]一种高精度非球面组合干涉检测装置与方法

摘要

本发明公开了一种高精度非球面组合干涉检测装置与方法。本发明包括包括非球面非零位干涉检测系统、位移测量干涉系统和计算机数据处理模块；具体包括如下步骤：步骤1.选择部分零位镜，搭建高精度非球面组合干涉检测装置；步骤2.系统建模，并划分子孔径；步骤3.检测装置中非球面的定位；步骤4.子孔径干涉图采集处理；步骤5.子孔径回程误差校正；步骤6.全口径面形拼接。本发明结合非球面部分零位补偿法与环形子孔径拼接干涉检测法，可有效地减少覆盖全口径所需的子孔径数目，增加各环带子孔径和重叠区宽度，有效地解决了由于重叠区很小而影响拼接精度的难题。

主权项

一种高精度非球面组合干涉检测装置，其特征在于包括非球面非零位干涉检测系统、位移测量干涉系统和计算机数据处理模块；非球面非零位干涉检测系统，包括稳频激光器、准直扩束系统、分光板、参考平面镜、压电陶瓷、成像镜、探测器、部分零位镜、非球面、夹持机构、导轨；稳频激光器出射的细光束经准直扩束系统被扩束为宽光束平行光，宽光束平行光向前传播至分光板处被分为两路；其中一路经分光板反射传播至参考平面镜后原路返回作为参考波；另一路经分光板透射向前传播至部分零位镜后先会聚后发散，发散光经非球面反射后再次经过部分零位镜后，形成检测波；参考波和检测波在分光板处发生干涉，经成像镜成像于探测器处；压电陶瓷设置在参考平面镜的反面，用于移相；非球面固定在夹持机构上，夹持机构安装于导轨上，计算机数据处理模块能够驱动夹持机构沿导轨上下移动，移动距离由位移测量干涉系统控制；位移测量干涉系统，包括干涉仪主机、半透半反棱镜、线性反射棱镜、测量反射镜；位移测量干涉系统的主光轴与非球面非零位干涉检测系统主光轴平行，测量反射镜与夹持机构固定，即测量反射镜与被测的非球面一起沿各自光轴方向移动，非球面移动距离即测量反射镜的移动距离；干涉仪主机出射的激光经半透半反棱镜后，一部分经半透半反棱镜反射至线性反射棱镜，被反射回半透半反棱镜；另一部分经半透半反棱镜透射至测量反射镜，同样被反射回半透半反棱镜，两束反射光发生干涉；计算机数据处理模块，包括导轨驱动控制单元、干涉图采集处理单元、回程误差校正单元、子孔径拼接单元；干涉图采集处理单元与探测器相连接，探测器采集到的图像经干涉图采集处理单元处理后，输出至回程误差校正单元，再经过子孔径拼接单元，能得到全口径面形信息。