[发明专利]一种基于计算全息的光学元件顶点半径测量的方法和装置

权利要求书

1.一种基于计算全息的光学元件顶点半径测量的装置，其特征在于：包括激光干涉仪(1)、计算全息片(2)、被测件(3)、标准镜头(6)；计算全息片(2)分为三个部分：包括全息对准环(7)、猫眼对准环(8)、主测试全息(9)；激光干涉仪(1)发出平行光，然后到达标准镜头(6)，标准镜头(6)将平行光汇聚后一部分在参考面(4)反射，一部分到达计算全息片(2)，计算全息片不同的三个区域产生不同的反射衍射和折射衍射后形成不同的光路：全息对准测量光路、猫眼对准测量光路、主全息测试光路；全息对准测量光路用于精确对准计算全息在光路之中的位置；猫眼对准测量光路用于精确定位被测件在测试光路中的设计位置；主全息测试光路用于测量光学表面面形，并将此测量数据用于计算得到光学元件顶点半径。

2.如权利要求1所述的一种基于计算全息的光学元件顶点半径测量的装置，其特征在于：全息对准环(7)，用于将计算全息调整到设计的理论位置；猫眼对准环(8)，用于将原本汇聚在镜头焦点位置的聚焦点调整到被测件中心；主测试全息(9)，用于测量被测件面形。

3.如权利要求1所述的一种基于计算全息的光学元件顶点半径测量的装置，其特征在于：通过对准全息环，将全息调整到设计位置，该位置的条件为，环带光焦度最小。

4.如权利要求1所述的一种基于计算全息的光学元件顶点半径测量的装置，其特征在于：通过猫眼对准环，将被测件调整到设计的猫眼位置。

5.如权利要求1所述的一种基于计算全息的光学元件顶点半径测量的装置，其特征在于：通过主测试全息的测量结果，求出被测件的顶点半径。

6.一种基于计算全息的光学元件顶点半径测量的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

步骤(1)、搭建光路，调整计算全息，使得对准全息测量结果无倾斜和离焦像差；

步骤(2)、调整被测光学元件，使得光学元件的顶点位于猫眼环带衍射的焦点上，使得该环带的测量结果不包含倾斜和离焦；

步骤(3)、完成主测试全息衍射对光学元件的测量；

步骤(4)、根据测量结果完成光学元件的半径计算，主全息的测量结果中，由于半径存在误差，将导致干涉仪的结果存在离焦值，该离焦值P与半径的关系为：

Δ_{R离焦＝-8(R/D)}²_×P

其中，R为名义半径，D为被测件的口径，P为干涉仪测量得出的离焦值。