一种基于旋转平移绝对检测的干涉仪出射波前检测方法

摘要

一种基于旋转平移绝对检测的干涉仪出射波前检测方法属于光学检测领域，包括如下步骤：定义坐标系；在猫眼位置放置反射镜；使干涉仪图像充满CCD；确定猫眼位置的中心处；面形测量软件测量猫眼位置数据W₀、W₁和W₂；调整反射镜绕着XY轴的倾斜或者角反射镜在XY方向的平移，得倾斜量t_x1和t_y1或者平移量t_rx1和t_ry1，W₀＝W_g-W_g’；W₁＝W_g-W_g’(dx,0)，dx≈t_x1×F_#×PD，dx＝2×t_rx1/PR，W₂＝W_g-W_g’(0,dy)，dy≈t_y1×F_#×PD，dy＝2×t_ry1/PR；利用W₀，W₁，W₂和dx，dy，通过旋转平移剪切绝对检测技术用计算机编制软件计算出透射波前W_g。

主权项

一种基于旋转平移绝对检测的干涉仪出射波前检测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：步骤一：定义光轴方向为Z轴，垂直光轴方向为XY平面，在球面干涉仪的波前焦点位置放置平面反射镜垂直于Z轴形成猫眼位置；或者在平面干涉仪，被测面位置放置角反射镜垂直于Z轴形成猫眼位置测量；步骤二：待干涉仪的各部分工作环境稳定之后，通过观察干涉条纹调整平面反射镜绕着X、Y的倾斜或者角反射镜在X，Y方向的平移使得干涉图尽量充满整个CCD；对于球面干涉仪测量猫眼位置的Power项，调整平面反射镜的Z向位置使得Power项小于2个条纹；步骤三：猫眼的测量值为干涉仪透射波前与之旋转180度的差值，而旋转中心记为猫眼数据的中心；通过寻找圆形干涉图中心的方法来确定旋转中心；或者通过尖状物分别在X方向和Y方向遮挡干涉图，然后通过尖状物的成像位置来确定旋转中心；步骤四：利用干涉仪的面形测量软件测量猫眼位置数据W₀；不考虑参考面面形误差的前提下，W₀为干涉仪透射波前W_g和W_g旋转180度W_g’间的差值；W₀＝W_g‑W_g’＝2×(W_g‑W_s)，其中W_s为旋转180度不变项，包括旋转对称项和角频为2θ的项，旋转中心为(c_x,c_y)；步骤五：调整平面反射镜绕着Y轴的倾斜或者角反射镜在X方向的平移，假设测得反射镜的倾斜量为t_x1或者角反射镜的平移量为t_rx1，然后再次测量猫眼位置数据W₁；W₁＝W_g‑W_g’(dx,0)，其中(dx,0)表示数据在CCD上平移dx个像素，而dx≈t_x1×F_#×PD，或者dx＝2×t_rx1/PR，其中F_#为球面标准镜的F数，PD为标准镜全口径占CCD的像素数，PR为平面干涉仪的每个像素代表的实际长度；步骤六：调整平面反射镜绕着X轴的倾斜或者角反射镜在Y方向的平移，假设测的反射镜的倾斜量为t_y1或者角反射镜的平移量为t_ry1，然后再次测量猫眼位置数据W₂；W₂＝W_g‑W_g’(0,dy)，而dy≈t_y1×F_#×PD，或者dy＝2×t_ry1/PR；步骤七：利用W₀，W₁，W₂三个数据和dx，dy，通过旋转平移剪切绝对检测技术用计算机编制软件计算出透射波前W_g。