[发明专利]大口径、批量化离轴子镜的面形检测方法

摘要

大口径、批量化离轴子镜的面形检测方法1设计对有限距离共轭的消球差单透镜，透镜一面是球面另一面叠加偶次项；2把离轴子镜平移至干涉仪的光轴上，绕子镜的顶点进行旋转；3在消球差单透镜之前插入计算全息片，实现自准直检测；4在计算全息片的补偿相位基础上加入载频；5针对某一特定离轴量的子镜，用光学设计软件进行优化设计；6设计计算全息片的加工工艺参数；7重复以上步骤，针对不同离轴量的离轴子镜，设计检测光路，设计的内容包括待检镜面到消球差单透镜的距离、主全息的相位分布、对准全息的相位分布。本发明检测不同离轴量的子镜时，只需更换计算全息片。计算全息片口径小、设计加工精度高，装调方便、节约成本。

主权项

一种大口径、批量化离轴子镜的面形检测方法，其特征在于，步骤如下：步骤1：设计一个对有限距离共轭的消球差单透镜，该透镜一面是球面，另外一面在球面的基础上叠加偶次项；步骤2：把离轴子镜平移至干涉仪出射光束的光轴上，绕子镜的顶点进行旋转，使入射到子镜顶点的光线沿顶点的法线方向；步骤3：在消球差单透镜之前插入计算全息片，计算全息片补偿的相位用Zernike多项式进行拟合，计算全息片和消球差单透镜共同作用，使得光线在各个点均沿待检子镜的法线方向入射，所有光线沿原路返回，实现自准直检测；步骤4：在计算全息片的补偿相位基础上加入载频，避免非工作衍射级次的光对检测光路造成干扰；步骤5：针对某一特定离轴量的子镜，用光学设计软件进行优化设计，首先优化子镜到消球差单透镜的最佳距离，然后优化设计计算全息片，得到计算全息片的相位分布；对相位求一阶导数，得到全息片条纹的空间频率分布；步骤6：设计计算全息片的加工工艺参数；步骤7：重复以上步骤，针对不同离轴量的离轴子镜，设计检测光路，设计的内容包括待检镜面到消球差单透镜的距离、主全息的相位分布、对准全息的相位分布；步骤4中所述的计算全息片是光栅，它可以产生多个衍射级次的光；使用时需在计算全息片的补偿相位基础上加入载频；该载频量值的选择原则为能把各衍射次级的光分开。