单光楔可变补偿的非球面子孔径拼接干涉测量方法

非球面光学元件已广泛应用于现代光学系统中,但高精度、灵活的非球面面形检测仍是一个难题。提出了一种单光楔可变补偿的非球面子孔径拼接干涉测量方法,以实现非球面的高精度拼接干涉测量。该方法利用单光楔垂轴倾斜对波前进行调制,实现对离轴子孔径基础像散和彗差(简称像差)的补偿。同时,光楔的轴向运动也能够改变子孔径的径向离轴位置,进而简化子孔径扫描机械系统。对光楔的波前像差调制机理进行了分析,并提出了光楔补偿器的完整在位位姿对准方法,以有效提高系统像差补偿和面形测量精度。最后,将本文方法的测量结果和三维轮廓仪的点扫描结果进行横向对比,结果表明,非球面单光楔补偿拼接干涉测量方法能够实现峰谷值约为λ/8的测量精度,具有补偿结构简单、灵活性好的系统优势。

高精度动态白光干涉测量方法

白光干涉测量技术具有精度高和非接触式测量的优点,是超精密加工领域中的一项重要测量手段。针对白光干涉测量技术容易受环境振动影响的问题,提出了一种动态垂直扫描干涉测量方法(DVSI)。该方法将白光干涉光路分为两个成像通道,得到与白光干涉图同步移相的准单色光干涉图。通过相位-倾斜迭代方法(PTI)对准单色光干涉图进行处理得到实际的移相扫描位置,对白光干涉信号进行相干峰位置的定位,并计算出粗糙的形貌分布,之后利用局部最小二乘方法(LLS)计算出精细的相位分布,将粗糙形貌以及精细相位相结合来复原出待测件的三维形貌。本研究通过数值仿真和实验对比对该方法进行了验证,结果表明本方法具有较好的抗振性能。