[發明專利]一種標定干涉法測量面形中的回程誤差的裝置及方法

有效

• 申請號: 202110318218.1
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113091638B
• 公開（公告）日: 2022-06-28
• 發明（設計）人: 劉鋒偉;鄧婷;陳強;吳永前;覃蝶;徐淑靜
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

1.一種標定干涉法測量面形中的回程誤差的方法，所述方法基于一種標定干涉法測量面形中的回程誤差的裝置，其特征在于：所述裝置包括：

激光器(1)：用于產生高功率、穩頻激光光束；

非偏振分束器(2)：用于將進入待測鏡所在部分系統的激光光束透射，將出射至成像透鏡(6)的激光光束反射；

參考透鏡(3)：用于將部分光束反射成為參考光束，將部分光束透射至平面鏡(4)，該參考透鏡前表面與后表面有個很小的夾角，夾角范圍3°～5°，這樣可以保證前表面的反射光不參與干涉條紋的形成；

平面鏡(4)：用于標定系統的回程誤差，光束經不同位移和偏轉的平面鏡反射回系統，經成像透鏡成像后在探測器上形成不同位置的光斑；

五維電控微位移臺(5)：用于微調節平面鏡(4)的平移和偏轉；

成像透鏡(6)：用于將光線匯聚并在第一探測器(7)、第二探測器(8)兩個探測器上形成光斑及干涉條紋；

第一探測器(7)：用于記錄光斑位置；

第二探測器(8)：用于記錄條紋形狀；

所述方法包括：

第一步：對系統進行標定，得到參考文件；包括：

第1步：將干涉視場范圍劃分為間距相等的網格；

第2步：調節平面鏡位置使反射光斑落在網格每一個交點處，光斑落在每一個網格焦點上都會對應產生一個干涉條紋，當光斑落在X軸上時，干涉條紋是平行于Y軸的；當光斑落在Y軸上時，干涉條紋是平行于X軸的；每一幅干涉條紋與每個光斑位置唯一對應；

第3步：記錄光斑對應干涉條紋Zernike前36項系數，每一幅干涉條紋都可以用Zernike前36項系數表示，提取出每幅干涉條紋的Zernike系數信息；

第4步：根據光斑位置及Zernike各項系數制定參考文件，每個光斑的位置對應一系列Zernike前36項系數，將每個光斑的位置信息及每一項Zernike系數擬合為曲面，這樣可以得到37幅光斑位置與Zernike系數的關系圖；

第5步：將待測鏡放置系統，確定待測鏡反射的光斑位置信息；

第6步：根據參考文件找到此光斑位置對應的Zernike前36項系數；

第二步：進行實際測量時，通過將實際測量光斑位置與參考文件對比得到系統的回程誤差。

2.如權利要求1所述的標定干涉法測量面形中的回程誤差的方法，其特征在于，所述第一步中的標定方法如下：

平面鏡(4)經五維電控微位移臺(5)控制發生微小的移動與偏轉，使平面鏡(4)反射的光束經成像透鏡(6)成像在探測器上預定的位置，記錄每個光斑位置與對應干涉條紋的Zernike多項式前36項的關系來形成參考文件。