[发明专利]一种凸非球面反射镜面形检测装置及检测方法

摘要

本发明公开了一种凸非球面反射镜面形检测装置及检测方法，在保证检测精度的情况下，能够用小尺寸的CGH补偿器实现对大口径(口径200mm以上)的凸非球面反射镜的检测。本发明装置通过透镜将光束汇聚，使得采用的CGH补偿器的口径很小，CGH补偿器能在高精度的加工尺寸范围内实现对大口径凸非球面反射镜面形的高精度检测。本发明方法，将CGH补偿器对波前的相差补偿作用和透镜对光束的汇聚作用两者相结合，用小尺寸的CGH补偿器实现对大口径凸非球面反射镜的检测，解决了传统CGH补偿检测法只能检测中小口径凸非球面反射镜面形的难题。相比传统的凸非球面反射镜面形检测方法，本发明的检测方法能够检测各种曲面类型的凸非球面反射镜。

主权项

1.一种凸非球面反射镜面形检测装置，采用干涉仪(1)以及CGH补偿器(3)对待测凸非球面反射镜(5)进行检测，其特征在于，所述检测光路上还设有球面标准镜(2)以及照明透镜(4)；球面标准镜(2)放置在干涉仪(1)以及CGH补偿器(3)之间，干涉仪(1)发出的光束经球面标准镜(2)汇聚后入射到CGH补偿器(3)上；球面标准镜(2)满足F#≤R#，其中F#＝f/D，f是球面标准镜(2)的焦距，D是球面标准镜(2)的口径；R#＝r/d，r是干涉仪(1)焦点到CGH补偿器(3)的距离，d是CGH补偿器(3)的口径；照明透镜(4)放置在CGH补偿器(3)与待测凸非球面反射镜(5)之间，透过CGH补偿器(3)的光束入射到照明透镜(4)上，经照明透镜(4)汇聚后入射至待测凸非球面反射镜(5)；照明透镜(4)的玻璃折射率、透镜中心厚度、透镜前后两面的曲率半径，根据待测凸非球面反射镜的曲率半径、口径、二次曲面常数和高次项系数以及各光学元件的物理间距获得；干涉仪(1)发出的光束经球面标准镜(2)后成为汇聚的球面波前，由CGH补偿器(3)补偿后变为发散的非球面波前，经由照明透镜(4)汇聚后，成为和待检凸非球面反射镜(5)面形一致的非球面波前，由待检凸非球面反射镜(5)反射后原路返回至干涉仪(1)内与干涉仪标准镜的参考波前形成干涉条纹，通过干涉仪(1)内的干涉条纹数据分析得到待测凸非球面反射镜的面形信息，完成对凸非球面反射镜的面形检测。