專利名稱：一種大口徑非球面鏡全場檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光學(xué)檢測技術(shù)，特別是一種針對旋轉(zhuǎn)對稱的大口徑非球面鏡檢測方法，屬于先進光學(xué)制造與檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
所謂非球面光學(xué)元件，是指面形由多項高次方程決定、面形上各點的半徑均不相同的光學(xué)元件。非球面鏡屬于特殊表面，它具有許多獨特的性質(zhì)。如二次曲面在恰當(dāng)?shù)墓曹椢恢脹]有球差，將非球面用于光學(xué)系統(tǒng)中，能夠減少系統(tǒng)中光學(xué)元件的數(shù)量或能提高成像質(zhì)量。隨著光學(xué)精密加工的發(fā)展，非球面越來越廣泛地應(yīng)用于各種光學(xué)系統(tǒng)中，如高品質(zhì)的照相機、攝像機等。在天體觀察、空間通訊系統(tǒng)、強激光武器發(fā)射系統(tǒng)等諸多領(lǐng)域中，廣泛地使用大口徑非球面鏡，它具有成像質(zhì)量高、體積小、重量輕的特點，在這些領(lǐng)域中，非球面起著球面無法替代的作用。因此，隨著非球面越來越廣泛的應(yīng)用，對非球面的測量尤其是大口徑深型非球面的高精度測量成為現(xiàn)在的一個熱點問題。
通常，檢驗非球面鏡的定量檢測方法有無像差點法、補償器法和計算全息法。無像差點法僅適用于檢驗反射式二次非球面，它由二次曲線圍繞連接其幾何焦點的軸線旋轉(zhuǎn)而成。除檢驗凹橢球面鏡外，其余的二次曲面的無像差檢測均需要利用輔助平面或球面鏡。這方法對檢測大口徑深型非球面鏡所需的高精度大口徑輔助鏡的設(shè)計和制造都很困難，實際上無法采用。
補償器法是用合適的補償器，補償非球面產(chǎn)生的非球面波前，使之與被檢面的理論面形重合，而非球面上各點的法線并不交于一點，要使光源點發(fā)出的各光線經(jīng)補償系統(tǒng)后沿非球面的法線入射到非球面上，然后沿原路返回，與參考波進行干涉，即補償器的球差與非球面的法線像差擬合，然后其干涉結(jié)果顯示出非球面的面形偏差。如果補償后的波前與參考波前完美的匹配，那么干涉條紋就是直條紋，反之，條紋就是彎曲的，彎曲的程度就顯示了非球面表面偏離理想表面的程度。補償法中最重要光學(xué)部分是補償器。補償干涉測量是一種測量精確度很高的方法，而且補償器可以比被測非球面小很多。因此，補償法現(xiàn)在廣泛地應(yīng)用于大口徑非球面的測量中。但是，隨著鏡面口徑和相對口徑的增大，需要設(shè)計和裝配更為復(fù)雜的補償器，且對其本身的精密度的要求和它的安置精度也更高，這是因為補償器的精密度應(yīng)該高于被測鏡的精密度，同時高精密補償器的成本很高，每一套補償器只能測量一種類型的非球面，測量不靈活，限制了補償法的應(yīng)用。最大的困難是不能單獨測量補償器的補償效果。
Lohrnann和Paris在1967年提出計算全息技術(shù)，其干涉原理是用計算機生成全息圖作為全息樣板，可再現(xiàn)各種標(biāo)準(zhǔn)非球面波前，起參考表面或者光學(xué)補償器的作用。采用計算全息圖，可以補償非球面與球面的系統(tǒng)誤差波前，起光學(xué)補償器的作用。但對于大口徑的非球面，全息圖的線紋頻率非常之高，以致其制作實際上成為不可能。計算全息圖在測試系統(tǒng)中也存在難于對準(zhǔn)的問題。
1982年，美國Arizona光學(xué)中心的C.J.Kim首先提出了子孔徑測試概念，使用小口徑平面反射鏡陣列代替大口徑平面反射鏡實現(xiàn)了拋物面鏡的自準(zhǔn)直檢驗。到目前為止，子孔徑測試技術(shù)得到了不斷發(fā)展。技術(shù)的關(guān)鍵問題在于環(huán)形子孔徑數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確提取、數(shù)據(jù)拼接處理以及硬件方面的必要保證。尤其是對于大口徑深型非球面鏡測量，所需測量的子孔徑數(shù)目多，測量周期長，在檢測過程中易受到周圍環(huán)境影響，數(shù)據(jù)處理量大，孔徑的拼接算法復(fù)雜，且此過程中會造成誤差傳遞和積累，這些因素都會影響到最后的測量精度。

發(fā)明內(nèi)容
為克服上述幾種測量方法的不足，提出一種大口徑非球面鏡全場連續(xù)掃描的檢測方法，該方法可以有效地解決現(xiàn)有的幾種定量檢測方法存在的問題，如輔助鏡所需精度太高，制作困難，成本高，數(shù)據(jù)量大，后期處理麻煩等，本方法無需設(shè)計和制造復(fù)雜非球面補償器、無需進行子孔徑拼接，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，數(shù)據(jù)量小易處理等優(yōu)點。
本發(fā)明是一種大口徑非球面鏡全場連續(xù)掃描的檢測方法，其特征在于使球面干涉儀光軸和被測非球面鏡對稱軸在重合的條件下實現(xiàn)相對連續(xù)掃描測量。測量裝置包括干涉儀(例如菲索型干涉儀)、作為干涉儀附件的標(biāo)準(zhǔn)球面透鏡、被測非球面鏡、電控平移臺及其計算機控制系統(tǒng)。標(biāo)準(zhǔn)球面透鏡放在干涉儀和被測非球面之間，位于平行入射光路中。通過計算機控制電控平移臺移動被測非球面鏡或者干涉儀(包括標(biāo)準(zhǔn)球面透鏡)，或者標(biāo)準(zhǔn)球面透鏡，使干涉儀光軸和被測非球面鏡光軸在重合的條件下實現(xiàn)干涉儀(包括標(biāo)準(zhǔn)球面透鏡)和被測非球面鏡之間的相對連續(xù)掃描測量，從干涉儀出射的參考平面波前通過標(biāo)準(zhǔn)球面透鏡轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的球面波前照射在被測非球面鏡上，反射回來后會與參考光波發(fā)生干涉，形成了干涉圖樣。這是具有兩個空間變量的二維干涉圖，對應(yīng)于XY坐標(biāo)。圖樣里條紋對比度好且頻率最低的部分是球面波前與被測非球面的最佳匹配區(qū)域，這些區(qū)域才能被干涉儀所分辨測量。當(dāng)通過由計算機空制的電控平移臺在光軸方向上連續(xù)精密移動干涉儀(包括標(biāo)準(zhǔn)球面透鏡)，或者標(biāo)準(zhǔn)非球面鏡，或者被測非球面鏡時，干涉儀就會探測到一系列這樣的二維干涉圖，這些匹配區(qū)域也會隨著掃描過程在非球面上從中心向邊緣移動。引入連續(xù)移動所經(jīng)歷的時間變量，與電控平移臺的移動坐標(biāo)(Z坐標(biāo))相對應(yīng)。這樣我們就得到了包括2個空間變量和1個時間變量的三維干涉條紋圖。實際上，探測器中像素點與兩空間變量即XY坐標(biāo)是對應(yīng)的。探測器中的每個像素點在三維條紋圖坐標(biāo)系中都有對應(yīng)確定的XY值，余下Z坐標(biāo)對應(yīng)了時間變量，單獨提出這個以Z為變量的一維條紋，就得到該像素坐標(biāo)上對應(yīng)的、在連續(xù)掃描過程中探測到的、隨時間變化的干涉光強分布。通過對這個一維條紋進行數(shù)字空間濾波提取出最佳匹配位置，就可以與其相對應(yīng)的XYZ坐標(biāo)聯(lián)合計算出被測非球面的波象差，對探測器中的每個像素點都完成這種處理后，也就完成了對被測非球面的檢測測量。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點1.本發(fā)明具有無需設(shè)計和制造非球面補償器，無需設(shè)計和制造計算全息零位補償器的優(yōu)點，克服了非球面補償器法和全息法中存在的輔助鏡的制造、檢驗、裝調(diào)困難等缺點。
2.本發(fā)明可以檢測旋轉(zhuǎn)對稱的二次非球面和高次非球面，突破了傳統(tǒng)無像差點法僅能檢測二次非球面鏡的限制。
3.本發(fā)明中只使用了結(jié)構(gòu)簡單，制造工藝已經(jīng)很成熟了的標(biāo)準(zhǔn)球面透鏡，精度高，價格低廉，購買方便，大大節(jié)約了成本。
4.本發(fā)明采用的測量方法是對被測非球面鏡的全場測量，不需要進行子孔徑(包括環(huán)形子孔徑)拼接，所以不需要復(fù)雜的拼接算法，不存在拼接誤差。
5.可以方便地得到軸向球差δL與非球面法線角的三維關(guān)系圖，與理想值比較可以非常形象地觀察出被測非球面與理想非球面之間的差異，具有很高的靈敏度，其差異值可以用波象差來定量表示。
6.本系統(tǒng)的評價結(jié)果用波象差來表示，是沿非球面的法線方向測量其與頂點球或最接近比較球或其它任意比較球的偏離量，比用兩者在光軸方向上的坐標(biāo)差值表示法更精確地反映了非球面的特性。
綜上所述，本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，原理清楚，所需要的器件易于制造，價格低廉，結(jié)果用波像差來評價，直觀形象，克服了現(xiàn)有的無像差點法、補償器法、全息法和子孔徑拼接所存在一些局限性，能夠檢測大口徑、大相對口徑的二次和高次深型非球面鏡，有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。


圖1為本發(fā)明中提到的檢測方法原理示意圖；圖2連續(xù)掃描過程中，干涉儀產(chǎn)生的參考球面波前與被測非球面自動匹配位置變化示意圖；圖3為連續(xù)掃描測量過程中，獲取的全場隨時間變化的干涉條紋，即三維干涉條紋示意圖；
圖4為本發(fā)明中提到的獲取全場隨時間變化的干涉條紋之一，參考球面波前與被測非球面對稱軸中心圓域匹配時，即類似于圖3中的Z0坐標(biāo)位置處的模擬干涉圖；圖5本發(fā)明中提到的獲取全場隨時間變化的干涉條紋之二，參考球面波前與被測非球面半孔徑環(huán)帶區(qū)域匹配時，即類似于圖3中的Z1坐標(biāo)位置處的模擬干涉圖；圖6本發(fā)明中提到的獲取全場隨時間變化的干涉條紋之三，參考球面波前與被測非球面邊緣外側(cè)環(huán)帶區(qū)域匹配時，即類似于圖3中的Z2坐標(biāo)位置處的模擬干涉圖；圖7連續(xù)掃描過程中，被測非球面過對稱軸的剖面上，即圖3中橫截三維干涉圖的∑平面上，各點隨時間變化的模擬干涉圖；圖8為本發(fā)明中提到的三維干涉條紋中，探測器中心圓域中一個像素點即圖3及圖7中O點在連續(xù)掃描過程中探測到的隨時間變化的強度分布圖；圖9為本發(fā)明中提到的三維干涉條紋中，探測器半孔徑環(huán)帶區(qū)域中一個像素點即圖3及圖7中A點在連續(xù)掃描過程中探測到的隨時間變化的強度分布圖；圖10為本發(fā)明中提到的三維干涉條紋中，探測器邊緣外側(cè)一個像素點即圖3及圖7中B點在連續(xù)掃描過程中探測到的隨時間變化的強度分布圖；圖11為波象差計算示意圖；具體實施方式
如圖1所示，本系統(tǒng)主要是由干涉儀(例如菲索型干涉儀)、球面透鏡9、被測非球面鏡10、電控平移臺11、數(shù)字驅(qū)動器12和計算機系統(tǒng)14組成。其中的干涉儀主要由激光光源1、準(zhǔn)直透鏡2、平面標(biāo)準(zhǔn)鏡頭3、分光棱鏡4、成像透鏡5和CCD探測器6組成。標(biāo)準(zhǔn)球面透鏡9位于干涉儀和被測非球面鏡10之間，三者光軸位于同一直線上。實施方法之一是使被測非球面鏡10置于電控平移臺上，由計算機系統(tǒng)14通過數(shù)字驅(qū)動器12控制其在光軸方向上進行精確移動，使被測非球面鏡10與由干涉儀和球面透鏡9產(chǎn)生的球面波前形成相對掃描。這種相對掃描也可以通過另外兩種實施方式實現(xiàn)。實施方法之二通過計算機控制電控平移臺移動干涉儀(包括標(biāo)準(zhǔn)球面透鏡)，使被測非球面鏡10與由干涉儀和球面透鏡9產(chǎn)生的球面波前形成相對掃描。實施方法之三通過計算機控制電控平移臺移動標(biāo)準(zhǔn)球面透鏡，使被測非球面鏡10與由干涉儀和球面透鏡9產(chǎn)生的球面波前形成相對掃描。以下的敘述中，將以實施方法之一為例進行說明。
本系統(tǒng)的工作原理當(dāng)激光光束準(zhǔn)直，通過分光棱鏡4入射到準(zhǔn)直擴束系統(tǒng)7、8，光束為平行光束，再通過標(biāo)準(zhǔn)平面鏡頭3后，一部分被反射回來形成參考波前，一部分入射到標(biāo)準(zhǔn)球面透鏡9上形成標(biāo)準(zhǔn)球面波前，待測非球面鏡反射回來后又轉(zhuǎn)換成變形了的平面波前，其中就攜帶了被測非球面的面形誤差信息，它被分光棱鏡4反射后與參考光束發(fā)生干涉，產(chǎn)生的干涉條紋被放置在成像透鏡5焦面位置的CCD器件6所探測。由于參考球面波前和非球面鏡表面之間存在大的斜率差，這將導(dǎo)致干涉圖樣具有很高的條紋密度。圖4為參考球面波前與被測非球面對稱軸中心圓域匹配時的模擬干涉圖，與中心圓域處對應(yīng)的干涉條紋具有較低的空間頻率。其他部分的干涉條紋具有較高的空間頻率；5為軸向移動一段距離后。參考球面波前與被測非球面半孔徑環(huán)帶區(qū)域匹配時的模擬干涉圖，與半孔徑環(huán)帶區(qū)域?qū)?yīng)的干涉條紋具有較低的空間頻率，其他部分的干涉條紋具有較高的空間頻率；圖6為軸向繼續(xù)移動一定的距離后，參考球面波前與被測非球面外側(cè)環(huán)帶區(qū)域匹配時的模擬干涉圖，與外側(cè)環(huán)帶區(qū)域?qū)?yīng)的干涉條紋具有較低的空間頻率，其他部分的干涉條紋具有較高的空間頻率。從圖中可以看出，這些干涉條紋中只有小部分條紋對比度好且頻率較低，能為干涉儀所分辨，這個區(qū)域就是球面波前與被測非球面的最佳匹配區(qū)域。我們用計算機14通過數(shù)字驅(qū)動器12來控制電動平移臺在光軸方向連續(xù)移動，讓不同的參考球面波前將與被測非球面鏡上不同的環(huán)帶區(qū)域自動匹配，這些匹配區(qū)域會從非球面中心向邊緣移動。在這個過程中，用干涉儀連續(xù)掃描記錄下這些干涉圖樣，就獲取到了全場隨時間變化的干涉條紋，即三維干涉條紋，如圖3所示。以時間t(與坐標(biāo)Z對應(yīng))為變量，空間坐標(biāo)XY為常量，從三維干涉條紋圖中提出隨移動過程變化的一維條紋圖，即是探測器中與此坐標(biāo)XY值對應(yīng)的某個像素點在連續(xù)掃描過程中所持續(xù)探測到隨時間變化的干涉光場強度。圖8為從三維干涉條紋中提取出的探測器中心圓域中一個像素點即圖3及圖7中的O點隨時間變化的探測到的模擬干涉圖；圖9為從三維干涉條紋中提取出的探測器中心與邊緣之間某個像素點即圖3及圖7中的A點隨時間變化的探測到的模擬干涉圖；圖10為從三維干涉條紋中提取出的探測器邊緣一個像素點即圖3及圖7中的B點隨時間變化的模擬干涉圖。對這些一維條紋進行數(shù)字空間濾波提取出最佳匹配位置Z后，記錄下此值，并與此時的XY坐標(biāo)相對應(yīng)。對探測器中的每個像素點都作同樣的這種處理。這樣從最佳匹配點的Z值可以得出軸向球差δL，可以得到在δL與XY的三維關(guān)系圖。與理想值對比，可以非常形象地看出被測非球面與理想非球面之間的差異。再從XY值可以得出被測非球面法線與光軸的夾角，按照下面的波象差公式1積分可定量計算出其相對于比較球的波象差N，即圖中 的距離，得到全孔徑的面形信息。式中Δx為此比較球相對于頂點球的球心偏移量，R是拋物面的頂點曲率半徑。
本發(fā)明的檢測步驟如下第一步選擇高精度的球面透鏡，確保產(chǎn)生的是標(biāo)準(zhǔn)的參考球面波前。
第二步按照原理圖1搭建測量系統(tǒng)，正確安裝球面透鏡9并進行仔細(xì)的調(diào)整，要求球面透鏡9、被測非球面鏡10和由7、8構(gòu)成的準(zhǔn)直擴束部分的中心均與激光光軸盡可能重合。
第三步由計算機14控制電控平移臺11使置于臺上的被測非球面鏡在光軸方向上移動，使得平面光波透過球面透鏡9產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)球面波前與被測非球面鏡10在中心圓域部分匹配，偏離最小，得到了類似于圖3的干涉圖樣，中心部分干涉條紋密度小，邊緣部分干涉條紋密度大。
第四步由計算機14控制電控平移臺11使置于臺上的被測非球面鏡在光軸方向上遠(yuǎn)離球面透鏡9連續(xù)移動，這時平面光波透過球面透鏡9產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)球面波前與被測非球面鏡10的匹配區(qū)域由中心向邊緣移動，得到類似于圖4的干涉圖，當(dāng)匹配區(qū)域剛好移到被測非球面邊緣時，得到類似于圖5的干涉圖。在此過程中，干涉儀連續(xù)掃描，并用計算機連續(xù)記錄下這一系列的干涉圖樣，就是全場隨時間變化的干涉條紋，即三維干涉條紋，包括兩個空間坐標(biāo)和一個時間坐標(biāo)。
第五步找出最佳匹配點。探測器中像素點與兩空間變量即XY坐標(biāo)是對應(yīng)的，以空間坐標(biāo)XY為常量，時間Z為變量，從三維干涉條紋圖中提出隨移動過程變化的一維條紋圖，即是探測器中與此坐標(biāo)XY值對應(yīng)的某個像素點在連續(xù)掃描過程中所持續(xù)探測到隨時間變化的干涉光場強度，得到類似于圖8、圖9、圖10的一維模擬干涉強度分布圖。對探測器所有像素點都作此處理，一共可得到像素點分辨率數(shù)目的一維條紋圖。對這些一維條紋進行數(shù)字空間濾波提取出最佳匹配位置，記錄下此時的XYZ坐標(biāo)值。
第五步波象差計算。設(shè)想非球面實質(zhì)上帶有很大像差的由光學(xué)系統(tǒng)出射的波前，而非球面的法線就是由該系統(tǒng)出射的光線。當(dāng)非球面與頂點球的偏離量沿著非球面的法線測量時，可以把它看作是該系統(tǒng)的波象差。從最佳匹配點的Z值得出軸向球差δL，從XY值得出被測非球面法線與光軸的夾角。例如，當(dāng)檢測無中心遮攔的被測拋物面鏡時，最佳匹配點在坐標(biāo)系中的值為XYZ，顯然，XY均是整數(shù)，可得δL＝z-z0(2) 其中，CCD分辨率為L×L，且-L/2≤X，Y≤L/2，R是拋物面的頂點曲率半徑，D是拋物鏡口徑，Km=D2R]]>為非球面法線的最大斜率，z0是頂點曲率球球心。再按照上面的波象差向公式1積分計算出與頂點曲率比較球的波象差，獲得被測非球面面形全場信息。
權(quán)利要求
1.一種大口徑非球面鏡全場檢測方法。其特征在于通過計算機控制電控平移臺移動干涉儀或者被測非球面鏡，使干涉儀光軸和被測非球面鏡光軸在重合的條件下實現(xiàn)相對連續(xù)掃描測量，獲取全場隨時間變化的干涉條紋，即三維干涉條紋。連續(xù)掃描過程中，干涉儀產(chǎn)生的參考球面波前將與被測非球面自動匹配，最佳匹配區(qū)域(環(huán)形區(qū)域)對應(yīng)低頻可分辨的干涉條紋，隨掃描過程在非球面鏡上從中心向邊緣移動。對三維干涉條紋進行數(shù)據(jù)處理，提取干涉條紋的最佳匹配點數(shù)據(jù)進行全孔徑波前重建，從而獲得被測非球面面形全場信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大口徑非球面鏡全場檢測方法，其特征在于所述的使干涉儀光軸和被測非球面鏡對稱軸在重合的條件下實現(xiàn)相對連續(xù)掃描測量，包括通過計算機控制電控平移臺移動干涉儀(例如菲索型干涉儀)，沿被測非球面鏡對稱軸對大口徑非球面鏡進行連續(xù)掃描測量，獲取全場隨時間變化的干涉條紋；也包括通過計算機控制電控平移臺移動被測非球面鏡沿非球面鏡對稱軸對干涉儀進行連續(xù)掃描測，獲取全場隨時間變化的干涉條紋；還包括過計算機控制電控平移臺移動干涉儀(例如菲索型干涉儀)中產(chǎn)生球面波的標(biāo)準(zhǔn)球面透鏡沿被測非球面鏡對稱軸對大口徑非球面鏡進行連續(xù)掃描測量，獲取全場隨時間變化的干涉條紋。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大口徑非球面鏡全場檢測方法，其特征在于所述的全場隨時間變化的干涉條紋，即三維干涉條紋是一個包括3個變量的光強分布函數(shù)，其中2個變量是空間變量，對應(yīng)XY坐標(biāo)系，1個變量是時間變量，在勻速掃描的情況下與電控平移臺移動坐標(biāo)對應(yīng)(Z坐標(biāo))。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大口徑非球面鏡全場檢測方法，其特征在于所述的電控平移臺具有μm級的重復(fù)精度和定位精度，由計算機系統(tǒng)通過數(shù)字驅(qū)動器控制，旨在測量過程中對沿Z軸的移動距離進行精確定位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大口徑非球面鏡全場檢測方法，其特征在于所述的對三維干涉條紋進行數(shù)據(jù)處理，提取干涉條紋的最佳匹配點數(shù)據(jù)進行全孔徑波前重構(gòu)，最佳匹配點指的是此位置處比較球與非球面的相切點，用數(shù)字空間頻域濾波的方法提取干涉條紋的最佳匹配點位置，用該點對應(yīng)的電控平移臺移動坐標(biāo)(Z坐標(biāo))和探測器像素點對應(yīng)的XY坐標(biāo)來計算大口徑非球面鏡全場面形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大口徑非球面鏡全場檢測方法，其特征在于所述的測量方法是對被測非球面鏡的全場測量，不需要進行子孔徑(包括環(huán)形子孔徑)拼接，不存在拼接誤差。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大口徑非球面鏡全場檢測方法，其特征在于所述的全孔徑波前重建的評價結(jié)果用波象差來表示，是沿非球面的法線方向測量其與頂點球或最接近比較球或其它任意比較球的偏離量，比用兩者在光軸方向上的坐標(biāo)差值表示法更精確地反映了非球面的特性。
全文摘要
一種大口徑非球面鏡全場檢測方法，通過計算機控制電控平移臺移動干涉儀(例如菲索型干涉儀)，沿非球面鏡對稱軸對大口徑非球面鏡進行連續(xù)掃描測量，獲取全場隨時間變化的干涉條紋，即三維干涉條紋。連續(xù)掃描過程中，干涉儀產(chǎn)生的參考球面波前將與被測非球面自動匹配，最佳匹配區(qū)域(環(huán)形區(qū)域)對應(yīng)低頻可分辨的干涉條紋，隨掃描過程在非球面鏡上從中心向邊緣移動。對三維干涉條紋進行數(shù)據(jù)處理，提取干涉條紋的最佳匹配點數(shù)據(jù)進行全孔徑波前重構(gòu)，從而獲得被測非球面面形全場信息。本發(fā)明具有無需設(shè)計和制造非球面補償器、無需進行子孔徑拼接等優(yōu)點，為大口徑、大相對口徑非球面鏡的全場檢測提供了一種有效的手段，具有廣闊的應(yīng)用前景。
文檔編號G01M11/02GK1995943SQ20071004820
公開日2007年7月11日 申請日期2007年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月4日
發(fā)明者蘇顯渝, 趙文川, 張啟燦, 向立群, 曹益平, 陳文靜 申請人:四川大學(xué)