[发明专利]高精度大口径光栅五自由度拼接精度的测量方法

摘要

本发明公开了一种高精度大口径光栅五自由度拼接精度的测量方法，所述方法步骤如下：一、光栅三维转动精度的测量：将测试光束入射至待拼接光栅的拼缝处，根据拼接光栅产生的零级反射光和一级衍射光获得待拼接光栅的三维转动拼接精度：俯仰角θ_x、偏转角θ_y、旋转角度θ_z；二、光栅二维平动精度的测量：将俯仰角θ_x、偏转角θ_y以及旋转角度θ_z调整至合格范围，将测试光束入射至待拼接光栅的拼缝处，根据拼接光栅产生的零级反射光的远场焦斑能量比值测量光栅的二维平动精度。本发明具有测量精度高、各自由度间耦合度弱、操作简便、能够有效地提高光栅的拼接效率和拼接精度等优点，可用于拼接光栅的空间五自由度拼接精度测量。

主权项

1.一种高精度大口径光栅五自由度拼接精度的测量方法，其特征在于所述方法步骤如下：一、光栅三维转动精度的测量(1)定义垂直于静光栅栅线的方向为X轴，平行于静光栅栅线方向为Y轴，静光栅的法线方向为Z轴；(2)将测试光束入射至待拼接光栅的拼缝处，根据拼接光栅产生的零级反射光和一级衍射光获得待拼接光栅的三维转动拼接精度：俯仰角θx、偏转角θy、旋转角度θz，所述俯仰角θx、偏转角θy、旋转角度θz的计算公式如下：式中：θx‑光栅绕X轴转动的角度；θy‑光栅绕Y轴转动的角度；θz‑光栅绕Z轴转动的角度；δα‑零级反射光相对光栅无偏转时出射光束俯仰角α的变化量；δβ‑一级衍射光相对光栅无偏转时出射光束左右角度β的变化量；α‑光束与X‑Z平面的夹角；β‑光束与Y‑Z平面的夹角；二、光栅二维平动精度的测量(1)将俯仰角θx、偏转角θy以及旋转角度θz调整至合格范围；(2)将测试光束入射至待拼接光栅的拼缝处，根据拼接光栅产生的零级反射光的远场焦斑能量比值，利用焦斑能量比值和平动位移量的对应曲线测量光栅的二维平动精度。