[发明专利]计算全息和球面反射镜检测不同离轴量非球面的方法

摘要

计算全息和球面反射镜检测不同离轴量非球面的方法。1.设计检测光路初始结构，确定球面反射镜曲率半径及其相对位置；2.逆向光路追迹，以球面反射镜和计算全息共同补偿离轴子镜像差；3.设计正向自准直检测光路，全息增加倾斜载频用以滤除非工作衍射级次光线；4.求解全息空间频率确定其加工工艺参数；5.设计对准全息、基准全息用以调整干涉仪测试点、计算全息、球面反射镜及待测离轴子镜之间的相对位置；6.重复步骤2‑5，使用相同光路结构、不同计算全息设计不同离轴量子镜自准直检测光路。本发明可用于不同离轴量非球面的批量检测，仅需更换相应计算全息片即可实现镜面面形的高精度检测，检测光路装调方便，大幅提高了检测效率。

主权项

1.计算全息和球面反射镜检测不同离轴量非球面的方法，其特征在于，步骤如下：步骤1：检测光路逆向追迹，以离轴非球面母镜中心子镜为检测目标，设计球面反射镜，其口径为待测镜面1/3‑1/2，球面曲率半径大约设置为待测镜到球面反射镜的距离，使沿中心子镜法线出射的光线，经球面反射镜反射，汇聚到点列图光斑尺寸最小的位置；步骤2：以离轴子镜中心点法线方向作为光轴方向，不同离轴量子镜和球面反射镜的距离与中心子镜和球面反射镜的距离相同，检测光路球面反射镜旋转相同的角度，进行逆向光路追迹；步骤3：优化球面反射镜到测试点距离，在测试点前插入计算全息片，计算全息补偿相位用泽尼克条纹相位多项式进行拟合，优化计算全息相位，使光线汇聚到艾里斑内，完成检测光路逆向追迹；步骤4：将所设计的逆向检测光路反向旋转，更改为实际镜面测试时的正向自准直光路，计算全息增加倾斜载频用以分离非工作衍射级次光线，以避免杂散衍射级次光线进入干涉仪对检测结果造成影响；步骤5：根据计算全息相位分布求解空间频率，确定其加工工艺参数；步骤6：在非球面检测主全息区域外，设计基准全息、对准全息用以调节干涉仪测试点、计算全息、球面反射镜、待测离轴镜面之间的相对位置；步骤7：不同离轴量的非球面子镜，离轴镜中心和球面反射镜中心距离与中心子镜和球面反射镜的距离相同，检测光路球面反射镜相对子镜中心法线方向偏转角度相同，仅球面镜到光线汇聚点距离不同，记录球面镜到光线汇聚点距离数据；步骤8，重复步骤3‑步骤6，设计不同计算全息元件，即可完成不同离轴量非球面反射镜的高精度零位检测。