[實用新型]大口徑長焦距菲索型球面干涉測試裝置

有效

• 申請號: 201821576980.X
• 申請日: 2018-09-27
• 公開（公告）號: CN208872260U
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 趙智亮;陳立華;劉敏;趙子嘉;陳輝
• 申請（專利權）人: 成都太科光電技術有限責任公司;趙智亮
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01B9/02
• 代理公司: 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31317
• 代理人: 張寧展

一種大口徑長焦距菲索型球面干涉測試裝置，包括干涉測試成像和對準測試系統和長焦距測試調整結構。本實用新型裝置可實現最大口徑Φ200mm大曲率半徑凹球面光學元件面形精度檢測，也可對Φ200mm口徑的球面或平面系統的物理參數及綜合系統光學參數檢測。測試精度PV值優于λ/10，RMS值優于λ/50，系統重復性優于λ/500，曲率半徑的測試范圍為7500mm～8500mm，且大曲率半徑測試誤差小于1/1000。

技術領域

本實用新型涉及光學元件面形檢測，特別是一種大口徑長焦距菲索型球面干涉測試裝置。

背景技術

隨著大尺寸光學元件測試需求的增加，對光學測試技術研究也隨之不斷擴展，從最初的泰曼-格林干涉測試技術發展到現在比較成熟且廣泛使用的斐索干涉測試技術，擴大了檢測技術及裝置對光學元件的不同測試范圍。自美國Perkin Elmer公司研制出第一臺斐索型激光球面干涉儀以來，球面干涉測試裝置的制備與應用研究受到國內外研究學者的廣泛關注，但僅限于小尺寸范圍內光學元件的檢測，且測試精度處于較低水平。現代球面干涉儀正朝向大口徑、高精度和復雜面形趨勢發展，將成為國內外科研工作研究人員關注的重點探討領域。

研究發現，球面干涉儀類型包括立式透射式、立式反射式、臥式透射式和臥式反射式四種，當大尺寸球面元件在實際使用中處于倒置狀態時，由于球面元件對支撐精度的要求非常高，從而在加工和裝調過程中，檢測條件與環境須一致，即準直物鏡和標準球面鏡以及標準球面反射鏡同時保持倒置狀態，無法保證高精度對準測試。現有技術中，根據測試裝置的尺寸檢測要求，對球面元件最大測試曲率半徑范圍為0-5000 mm。為滿足對大曲率球面光學元件的高精度對準測試，設計、研制一款新型大口徑長焦距立式菲索型球面干涉測試裝置，且能檢測大尺寸平面光學元件是當代科研工作的重要課題之一。

實用新型內容

本實用新型的目的是實現大尺寸球面或平面光學元件的高精度測試以及裝置空間縮小化，提出一種大口徑長焦距立式球面干涉測試裝置，該裝置能檢測光學加工過程中曲率半徑范圍從7500mm～8500mm凹球面光學元件的面形，檢測凹球面光學元件的最大口徑為Φ200mm。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種大口徑長焦距菲索型球面干涉測試裝置，特點在于其構成包括干涉測試系統和長焦距測試調整結構，

所述的干涉測試系統，包括激光器，沿該激光器的激光輸出方向依次是擴束聚焦系統、第一45°分光鏡、球面準直物鏡、標準鏡、待測反射鏡，入射光束在所述的標準鏡的后表面標準參考面反射形成參考光束，在所述的待測反射鏡的前表面反射形成測試光束，沿所述的參考光束和測試光束方向依次是所述的球面準直物鏡、第一45°分光鏡、第二45°分光鏡，該第二45°分光鏡將入射光束分為透射光和反射光，沿所述的透射光方向是對準成像CMOS，沿所述的反射光方向依次是干涉圖變倍轉像系統和CCD成像系統，所述的準直物鏡和所述的標準鏡位于同一鏡筒中并共光軸共球心；

所述的長焦距測試調整結構包括氣浮平臺結構和具有五維調整機構的載物臺，所述的干涉測試系統固定在所述的氣浮平臺結構上，所述的待測反射鏡置于所述的載物臺的臺面上。

所述的激光器為632.8nm的He-Ne激光器。

當所述的待測反射鏡為待測球面反射鏡時，所述的標準鏡為標準球面鏡；通過所述的Z向平移調整結構、載物臺四維調節結構的調整，使所述的待測球面反射鏡和所述的標準球面鏡共光軸。

當所述的待測反射鏡為待測平面反射鏡時，所述的標準鏡為標準平面楔鏡。

所述的氣浮平臺結構由四條氣浮腿支撐的氣浮平臺構成，所述的氣浮平臺的中心具有鏡筒通孔，供所述的干涉測試系統安裝有標準鏡的鏡筒穿設，在所述的鏡筒通孔中心對稱的四角是四個導柱孔，在該鏡筒通孔的左右兩邊設有兩個對稱的Z向絲桿軸承套；