[發明專利]一種彎月形透鏡干涉檢驗光路的調整方法

在審

• 申請號: 202111104217.3
• 申請日: 2021-09-18
• 公開（公告）號: CN113820104A
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 程強;胡海翔;李龍響;羅霄;張學軍
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 長春中科長光知識產權代理事務所(普通合伙) 22218
• 代理人: 高一明;郭婷

1.一種彎月形透鏡干涉檢驗光路的調整方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、調整激光干涉儀、計算全息圖和輔助球面的位置，使所述計算全息圖投射在所述輔助球面上的輔助球面十字線位于所述輔助球面的邊緣；

S2、調整所述輔助球面，將所述計算全息圖上的第一對準區域內的條紋調整至零條紋，且使所述輔助球面的離焦量在第一預設值內，確定所述輔助球面的位置；

S3、將彎月形透鏡的凹球面沿入射光的入射方向置于所述計算全息圖和所述輔助球面之間的光軸上，調整所述彎月形透鏡，使所述計算全息圖投射在所述彎月形透鏡上的彎月形透鏡十字線位于所述彎月形透鏡的邊緣；

S4、調整所述彎月形透鏡，將所述計算全息圖上的第二對準區域內的條紋調整至零條紋，且使所述彎月形透鏡的離焦量在第二預設值內。

2.根據權利要求1所述的彎月形透鏡干涉檢驗光路的調整方法，其特征在于，所述步驟S1之前還包括以下步驟：

S0、利用光學設計軟件對所述彎月形透鏡干涉檢驗光路進行設計：

將所述彎月形透鏡的凸面對準所述輔助球面，使利用所述輔助球面反射產生的會聚球面波經過所述彎月形透鏡后會聚于所述激光干涉儀的焦點；

根據所述計算全息圖的尺寸以及所述計算全息圖的面形，將所述計算全息圖插入到所述彎月形透鏡和所述激光干涉儀的焦點之間，分別調整所述激光干涉儀的焦點與所述計算全息圖的間隔、所述計算全息圖與所述彎月形透鏡的間隔、所述彎月形透鏡與所述輔助球面的間隔；

建立使所述彎月形透鏡干涉檢驗光路的波前均方根最小的評價函數，對所述計算全息圖的面形以及所述激光干涉儀的焦點與所述計算全息圖的間隔、所述計算全息圖與所述彎月形透鏡的間隔、所述彎月形透鏡與所述輔助球面的間隔進行優化，得到所述彎月形透鏡干涉檢驗光路。

3.根據權利要求2所述的彎月形透鏡干涉檢驗光路的調整方法，其特征在于，所述計算全息圖的面形為Zernike Fringe Phase面形，對所述Zernike Fringe Phase面形的第4、9、16、25、36和37項進行優化。

4.根據權利要求1或2所述的彎月形透鏡干涉檢驗光路的調整方法，其特征在于，所述輔助球面的口徑及曲率半徑使經所述輔助球面反射的光束覆蓋所述彎月形透鏡的凸面和凹面的口徑范圍。

5.根據權利要求1所述的彎月形透鏡干涉檢驗光路的調整方法，其特征在于，所述步驟S1包括以下步驟：

S101、沿所述激光干涉儀的出光方向，依次擺放所述計算全息圖和所述輔助球面，使所述激光干涉儀、所述計算全息圖和所述輔助球面的光軸同軸；

S102、調整所述計算全息圖，使所述激光干涉儀發出的光束經所述計算全息圖上的第三對準區域反射后，在所述激光干涉儀內形成干涉條紋，完成所述激光干涉儀和所述計算全息圖的對準；

S103、根據所述計算全息圖投射在所述輔助球面上的所述輔助球面十字線的位置，調整所述輔助球面，使所述輔助球面十字線位于所述輔助球面的邊緣。

6.根據權利要求1所述的彎月形透鏡干涉檢驗光路的調整方法，其特征在于，所述輔助球面十字線的中心位于所述輔助球面的邊緣；所述彎月形透鏡十字線的中心位于所述彎月形透鏡的邊緣。

7.根據權利要求1所述的彎月形透鏡干涉檢驗光路的調整方法，其特征在于，所述計算全息圖包括第一外環和位于所述第一外環內的第二外環：

所述第一外環包括所述第三對準區域，用于將所述激光干涉儀與所述計算全息圖對準；

所述第二外環包括所述第一對準區域和至少兩個輔助球面十字線區域：

所述輔助球面十字線區域包括第一輔助球面十字線區域和第二輔助球面十字線區域；所述第一輔助球面十字線區域的位置和所述第二輔助球面十字線區域的位置相對于所述計算全息圖的中心旋轉對稱，旋轉對稱角為45°或135°；

所述第一對準區域用于將所述計算全息圖與所述輔助球面對準；

所述輔助球面十字線區域用于產生所述輔助球面十字線。