[發(fā)明專利]大口徑光學元件動態(tài)干涉拼接測量裝置及測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410614760.1
• 申請日: 2014-11-05
• 公開（公告）號: CN104330050B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 武欣;于瀛潔;王偉榮;張小強;許海峰;王馳
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙)31205
• 代理人: 陸聰明

1.一種大口徑光學元件動態(tài)干涉拼接測量裝置，其特征在于，包含數(shù)控機箱(101)、主控計算機(102)、被測件移動調(diào)整平臺(103)、動態(tài)干涉儀(105)、干涉儀升降臺(106)、測量計算機(107)，被測件(104)放置于所述被測件移動調(diào)整平臺(103)上，動態(tài)干涉儀(105)安裝在所述干涉儀升降臺(106)上；所述干涉儀升降臺(106)和所述被測件移動調(diào)整平臺(103)通過電纜與所述數(shù)控機箱(101)連接，所述主控計算機(102)與所述數(shù)控機箱(101)通過信號線連接，所述主控計算機(102)與所述測量計算機(107)通過網(wǎng)線連接，所述測量計算機(107 )與動態(tài)干涉儀(105)通過信號線連接；所述主控計算機(102)安裝有拼接測量主控軟件，所述測量計算機(107)安裝有動態(tài)干涉儀測量軟件；所述主控計算機(102)上安裝的主控軟件集控制、測量、拼接計算于一體，可以控制所述被測件移動調(diào)整平臺(103)的二維移動，遠程控制所述測量計算機(107 )進行動態(tài)干涉儀的數(shù)據(jù)采集工作，讀取測量計算機(107)上采集的數(shù)據(jù)并進行拼接計算；

所述被測件移動調(diào)整平臺(103)以大理石為基底制造，包括平臺二維調(diào)整機構(201)、底座(202)、二維移動機構(203)組成；其中，所述二維移動機構(203)包括X軸導軌(208)、Y軸導軌(205)、支撐架(204)、L型支撐臺(206)，所述X軸導軌(208)安裝在底座(202)上，所述支撐架(204)垂直安裝在所述X軸導軌(208)上，采用伺服電機驅(qū)動精密滾珠絲杠實現(xiàn)水平方向移動，所述Y軸導軌(205)安裝在所述支撐架(204)上，所述L型支撐臺(206)安裝在所述Y軸導軌(205)上，采用伺服電機驅(qū)動精密滾珠絲杠實現(xiàn)豎直方向移動，所述被測件(104)放置于所述L型支撐臺(206)上，并由三個滑塊(207)從側方固定；

所述裝置以較少的調(diào)整維度達到較高的測量精度，操作簡便自動化程度高，同時降低了對測量環(huán)境的要求，有較強的可實現(xiàn)性，是一種高精度、高效率的大口徑光學元件的檢測裝置。

2.一種大口徑光學元件動態(tài)干涉拼接測量方法，采用如權利要求 1 所述 測量裝置進行測量，其特征在于，具體實施步驟為：

1)初始化參數(shù)設定：將被測件(104)尺寸輸入所述主控計算機(102)，給出測量方案，包括需要測量的子孔徑數(shù)目、位置和測量路徑信息；選擇被測件移動調(diào)整平臺(103)的運動速度，確定測量兩個子孔徑的時間間隔；

2)所述主控計算機(102)發(fā)出指令，進入測量前校準模式：調(diào)整所述干涉儀升降臺(106)高度，使被測件(104)在二維移動范圍內(nèi)能夠全部被動態(tài)干涉儀(105)有效測量區(qū)域覆蓋；所述主控計算機(102)將所述被測件移動調(diào)整平臺(103)移動至中間位置，使所述動態(tài)干涉儀(105)出射波面照射至被測件(104)中心位置，利用所述被測件移動調(diào)整平臺(103)對所述被測件(104)進行二維傾斜調(diào)整，在所述動態(tài)干涉儀(105)上觀察到清晰的條紋，并進行測量前校準，待結果符合穩(wěn)定性要求之后進入下一步；

3)參數(shù)調(diào)整及確定：根據(jù)校準測量結果在所述主控計算機(102)上選擇符合要求的測量參數(shù)，以及拼接前數(shù)據(jù)預處理方式；

4)所述主控計算機(102)發(fā)出指令，進入測量模式：所述主控計算機(102)控制所述被測件移動調(diào)整平臺(103)根據(jù)測量路徑運動，每當運動至一個子孔徑時，觸發(fā)所述測量計算機(107)和所述動態(tài)干涉儀(105)采集該子孔徑面形數(shù)據(jù)，并記錄數(shù)據(jù)，經(jīng)過設置的時間間隔后，被測件(104)自動移至下一個子孔徑，測量過程中無需調(diào)整被測件(104)，無需人工干預測量，測量方案中每個子孔徑都采集到測量數(shù)據(jù)之后，反饋至所述主控計算機(102)結束測量；

5)所述主控計算機(102)發(fā)出指令，進入拼接模式：所述主控計算機(102)遠程讀取所述測量計算機(107)上采集的數(shù)據(jù)，根據(jù)已選擇的預處理方式對采集數(shù)據(jù)進行預處理，根據(jù)測量參數(shù)及路徑對子孔徑數(shù)據(jù)進行拼接，獲得被測面表面面形。