[發(fā)明專利]一種大口徑平面干涉儀旋轉(zhuǎn)平移法絕對(duì)檢驗(yàn)的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011280227.8
• 申請(qǐng)日: 2020-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN112525099B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁群;第五蔻蔻;高志山;郭珍艷;劉威劍;車嘯宇;謝澎飛;周俊濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/24
• 分類號(hào): G01B11/24
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱沉雁

1.一種基于大口徑平面干涉儀旋轉(zhuǎn)平移法絕對(duì)檢驗(yàn)的裝置的絕對(duì)檢驗(yàn)方法，其特征在于，大口徑平面干涉儀旋轉(zhuǎn)平移法絕對(duì)檢驗(yàn)的裝置包括碳化硅平面反射鏡(1)、承載機(jī)構(gòu)和平移機(jī)構(gòu)；其中，碳化硅平面反射鏡(1)裝夾于承載機(jī)構(gòu)上，承載機(jī)構(gòu)將碳化硅平面反射鏡進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)，承載機(jī)構(gòu)與平移機(jī)構(gòu)連接，平移機(jī)構(gòu)帶動(dòng)承載機(jī)構(gòu)在水平面移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)碳化硅平面反射鏡(1)對(duì)大口徑平面干涉儀進(jìn)行絕對(duì)檢驗(yàn)；

所述承載機(jī)構(gòu)包括夾持裝置(2)、翻轉(zhuǎn)軸(5)、底座(8)、兩個(gè)第一支撐組件(6)和兩個(gè)第二支撐組件(7)；每個(gè)第二支撐組件(7)頂面固連一個(gè)第一支撐組件(6)構(gòu)成支撐座，兩個(gè)支撐座對(duì)稱固定在底座(8)頂面，夾持裝置(2)形狀與碳化硅平面反射鏡(1)外形匹配，碳化硅平面反射鏡(1)固定在夾持裝置(2)的前端面，翻轉(zhuǎn)軸(5)穿過夾持裝置(2)，且兩端分別通過軸承與兩個(gè)第一支撐組件(6)轉(zhuǎn)動(dòng)連接；

所述平移機(jī)構(gòu)包括底板(10)、驅(qū)動(dòng)組件(13)、第二導(dǎo)軌(15)、連接平臺(tái)(18)、兩個(gè)第三支撐組件(12)、兩個(gè)定位裝置(14)和兩根第一導(dǎo)軌(16)；其中，底板(10)固定在地面上；第二導(dǎo)軌(15)兩端分別通過第三支撐組件(12)與底板(10)頂面固連，兩根第一導(dǎo)軌(16)對(duì)稱且平行設(shè)置在第二導(dǎo)軌(15)兩側(cè)；連接平臺(tái)(18)位于第一導(dǎo)軌(16)和第二導(dǎo)軌(15)頂面，且與第一導(dǎo)軌(16)和第二導(dǎo)軌(15)的滑塊(17)固連，實(shí)現(xiàn)第一導(dǎo)軌(16)和第二導(dǎo)軌(15)同步運(yùn)動(dòng)；驅(qū)動(dòng)組件(13)固定在底板(10)上，且與第二導(dǎo)軌(15)連接，驅(qū)動(dòng)組件(13)驅(qū)動(dòng)第二導(dǎo)軌(15)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)連接平臺(tái)(18)和連接平臺(tái)(18)頂面的承載機(jī)構(gòu)移動(dòng)；兩個(gè)定位裝置(14)間隔固定在第二導(dǎo)軌(15)上，用于限定連接平臺(tái)(18)左右移動(dòng)距離；

檢驗(yàn)步驟如下：

步驟1：轉(zhuǎn)動(dòng)翻轉(zhuǎn)軸(5)，使夾持裝置(2)翻轉(zhuǎn)至與水平面平行，將碳化硅平面反射鏡(1)置于裝置的夾持裝置(2)上，旋轉(zhuǎn)碳化硅平面反射鏡(1)，使碳化硅平面反射鏡(1)的圓周側(cè)壁上的對(duì)準(zhǔn)刻線對(duì)準(zhǔn)夾持裝置(2)上的0°對(duì)準(zhǔn)刻線；再次轉(zhuǎn)動(dòng)翻轉(zhuǎn)軸(5)，使夾持裝置(2)及碳化硅平面反射鏡(1)翻轉(zhuǎn)至垂直于水平面的位置；通過驅(qū)動(dòng)組件(13)驅(qū)動(dòng)第二導(dǎo)軌(15)帶動(dòng)連接平臺(tái)(18)和連接平臺(tái)(18)頂面的承載機(jī)構(gòu)移動(dòng)至任意一個(gè)定位裝置(14)處，轉(zhuǎn)入步驟2；

步驟2：共光軸依次設(shè)置待測(cè)干涉儀主機(jī)、透射平晶、碳化硅平面反射鏡(1)，轉(zhuǎn)入步驟3；

步驟3：在步驟1移動(dòng)后的定位裝置(14)處進(jìn)行第一次干涉測(cè)量，獲得初始位置處的面形數(shù)據(jù)T(x,y)：

T(x,y)＝W(x,y)+V(x,y)

式中，W(x,y)表示被測(cè)波面，V(x,y)表示系統(tǒng)誤差，T(x,y)表示干涉測(cè)試結(jié)果；

其中被測(cè)波面W(x,y)又分解為旋轉(zhuǎn)非對(duì)稱成分W_AS(x,y)和旋轉(zhuǎn)對(duì)稱成分W_S(x,y)，即

W(x,y)＝W_S(x,y)+W_AS(x,y)

轉(zhuǎn)入步驟4；

步驟4：保持連接平臺(tái)(18)及其頂面的承載機(jī)構(gòu)位置不變，轉(zhuǎn)動(dòng)翻轉(zhuǎn)軸(5)，使夾持裝置(2)與碳化硅平面反射鏡(1)翻轉(zhuǎn)至與水平面平行位置，順時(shí)針將碳化硅平面反射鏡(1)旋轉(zhuǎn)45°，使鏡體圓周側(cè)壁上的對(duì)準(zhǔn)刻線與夾持裝置(2)上的45°對(duì)準(zhǔn)刻線對(duì)準(zhǔn)，轉(zhuǎn)入步驟5；

步驟5：轉(zhuǎn)動(dòng)翻轉(zhuǎn)軸(5)，使碳化硅平面反射鏡(1)及其夾持裝置(2)回到垂直于水平面的位置，進(jìn)行第二次干涉測(cè)量，得到面形數(shù)據(jù)T_45°(x,y)，轉(zhuǎn)入步驟6；

步驟6：返回步驟4，分別獲得0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°八個(gè)位置處的干涉測(cè)量結(jié)果其中表示碳化硅平面反射鏡(1)的旋轉(zhuǎn)角度，轉(zhuǎn)入步驟7；

步驟7：通過驅(qū)動(dòng)組件(13)驅(qū)動(dòng)第二導(dǎo)軌(15)帶動(dòng)連接平臺(tái)(18)和連接平臺(tái)(18)頂面的承載機(jī)構(gòu)移動(dòng)至另一個(gè)定位裝置(14)處，在此位置再進(jìn)行一次干涉測(cè)量，獲得面形數(shù)據(jù)其中t表示平移距離；

步驟8：根據(jù)8次旋轉(zhuǎn)測(cè)量結(jié)果求解被測(cè)波面中的旋轉(zhuǎn)非對(duì)稱成分W_AS(x,y)；根據(jù)同一角度下平移前后的干涉測(cè)量結(jié)果求解被測(cè)波面中的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱成分W_S(x,y)。