[發明專利]計算全息和球面反射鏡檢測不同離軸量非球面的方法

在審

• 申請號: 201910342720.9
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110108228A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 李新南;王豐璞;徐晨;黃亞
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家天文臺南京天文光學技術研究所
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 江蘇致邦律師事務所 32230
• 代理人: 栗仲平

1.計算全息和球面反射鏡檢測不同離軸量非球面的方法，其特征在于，步驟如下：

步驟1：檢測光路逆向追跡，以離軸非球面母鏡中心子鏡為檢測目標，設計球面反射鏡，其口徑為待測鏡面1/3-1/2，球面曲率半徑大約設置為待測鏡到球面反射鏡的距離，使沿中心子鏡法線出射的光線，經球面反射鏡反射，匯聚到點列圖光斑尺寸最小的位置；

步驟2：以離軸子鏡中心點法線方向作為光軸方向，不同離軸量子鏡和球面反射鏡的距離與中心子鏡和球面反射鏡的距離相同，檢測光路球面反射鏡旋轉相同的角度，進行逆向光路追跡；

步驟3：優化球面反射鏡到測試點距離，在測試點前插入計算全息片，計算全息補償相位用澤尼克條紋相位多項式進行擬合，優化計算全息相位，使光線匯聚到艾里斑內，完成檢測光路逆向追跡；

步驟4：將所設計的逆向檢測光路反向旋轉，更改為實際鏡面測試時的正向自準直光路，計算全息增加傾斜載頻用以分離非工作衍射級次光線，以避免雜散衍射級次光線進入干涉儀對檢測結果造成影響；

步驟5：根據計算全息相位分布求解空間頻率，確定其加工工藝參數；

步驟6：在非球面檢測主全息區域外，設計基準全息、對準全息用以調節干涉儀測試點、計算全息、球面反射鏡、待測離軸鏡面之間的相對位置；

步驟7：不同離軸量的非球面子鏡，離軸鏡中心和球面反射鏡中心距離與中心子鏡和球面反射鏡的距離相同，檢測光路球面反射鏡相對子鏡中心法線方向偏轉角度相同，僅球面鏡到光線匯聚點距離不同，記錄球面鏡到光線匯聚點距離數據；

步驟8，重復步驟3-步驟6，設計不同計算全息元件，即可完成不同離軸量非球面反射鏡的高精度零位檢測。

2.根據權利要求1所述的計算全息和球面反射鏡檢測不同離軸量非球面的方法，其特征在于，步驟1中所述球面反射鏡口徑為待測鏡面1/3-1/2左右，球面曲率半徑大約設置為待測鏡到球面反射鏡的距離。

3.根據權利要求1所述的計算全息和球面反射鏡檢測不同離軸量非球面的方法，其特征在于，步驟3中所述計算全息其本質為空間周期隨空間位置變化的光柵，除工作衍射級次外，其它衍射級次返回光線均需通過增加傾斜載頻的方式用孔徑光闌進行濾除，以去除雜散衍射級次光線對檢測結果的不良影響。

4.根據權利要求1-3之一所述的計算全息和球面反射鏡檢測不同離軸量非球面的方法，其特征在于，步驟6中，除檢測離軸鏡面主全息區域外，還需設計基準全息和對準全息區域，實現干涉儀測試點、計算全息、球面反射鏡、待測離軸鏡面之間的相對位置校準。