非球面非零检测中非零补偿镜精密干涉定位调整装置及方法

摘要

本发明公开了一种非球面非零位检测技术中非零补偿镜精密干涉定位方法及调整装置。本发明解决了被测非球面与非零补偿镜难以实现高精度定位的难题。本发明的技术特点在于，利用一辅助的非零补偿镜与消球差补偿镜组组合后形成组合消球差镜组。设计一种可以使非零补偿镜与消球差补偿镜组通过定位结构实现共轴组合和分离的机械结构。组合消球差镜组将非零补偿镜的非共心光束补偿成共心光束，建立一个非球面非零位检测技术中非零补偿镜菲佐型精密干涉定位系统，通过观察干涉条纹形状的变化，利用一可达微米量级定位精度的精密导轨，来判断调整使组合消球差镜组的焦点位于被测非球面的顶点。为非球面非零补偿检测方法提供了一种高精度的定位方法。

主权项

一种非球面非零检测中非零补偿镜精密干涉定位调整装置，其特征在于激光器(S1)经准直扩束系统(S2)产生平行光，经过分光镜(S3)射入由非零补偿镜(S4)、消球差补偿镜(S5)组成的组合消球差镜组，通过移动安装非球面(S6)的精密移导系统(S11)，使平行光经组合消球差镜组后的焦点与被测非球面(S6)的顶点重合，经顶点后反射的光束与干涉定位参考面(S7)干涉形成菲佐干涉条纹，经成像透镜(S8)在探测器(S9)上得到干涉条纹，该干涉定位参考面为消球差补偿镜组的最后一面，判断上述重合的具体方法为：当焦点与顶点重合时，能观察到条纹为直条纹，当焦点与顶点偏离时，条纹会弯曲；在确定调整非球面已位于上述焦点与顶点重合的位置时，通过分离消球差补偿镜组，然后移去消球差补偿镜组，根据光学结构参数，利用一可达微米量级定位精度的精密导轨，移动被测非球面至与非零补偿镜相距正确位置，该位置满足从非球面返回的光束再经非零补偿镜后具有最佳的条纹密度，然后可以进行光线追迹和优化迭代非球面的计算；所述的组合消球差镜组采用大球差非零补偿镜与消球差补偿镜组组合和分离的机械结构，两者之间的结构固紧时必须通过定位结构达到所有镜片的光轴同轴，检测时两者之间的结构通过旋开固紧元件而分离。