[发明专利]一种半球谐振子的球面面形检测方法

权利要求书

1.一种半球谐振子的球面面形检测方法，其特征在于，包括：

101，沿激光干涉仪测试光束光轴方向依次设置半球谐振子和抛物面标准镜，使半球谐振子外球面球心与抛物面标准镜焦点重合，构建测试光路；

102，通过激光干涉仪进行测试，激光干涉仪准直的测试光束入射到抛物面标准镜上，经过抛物面反射后，向抛物面焦点聚焦；当半球谐振子的外球面球心与抛物面焦点重合时，测试光束经过半球谐振子外球面的表面反射后，沿原光路返回，反射光与激光干涉仪的基准光形成干涉，通过激光干涉仪解算获得半球谐振子外球面的面形波像差S3；

103，调整半球谐振子，使半球谐振子内球面球心与抛物面标准镜焦点重合，通过激光干涉仪进行测试获得半球谐振子内球面的面形波像差S2。

2.根据权利要求1所述的半球谐振子的球面面形检测方法，其特征在于，在步骤101之前，还包括：

以测试光路的可测试区域覆盖半球谐振子外表面球面环带区域为条件，分析确定抛物面标准镜的口径。

3.根据权利要求2所述的半球谐振子的球面面形检测方法，其特征在于，所述以测试光路的可测试区域覆盖半球谐振子外表面球面环带区域为条件，分析确定抛物面标准镜的口径，包括：

以测试光束经抛物面标准镜反射后覆盖半球谐振子外表面球面环带区域为条件，分析半球谐振子外球面可测试区域与抛物面标准镜口径的关系，确定抛物面标准镜的口径。

4.根据权利要求3所述的半球谐振子的球面面形检测方法，其特征在于，所述以测试光束经抛物面标准镜反射后覆盖半球谐振子外表面球面环带区域为条件，分析半球谐振子外球面可测试区域与抛物面标准镜口径的关系，具体包括：

已知半球谐振子外表面球面环带的大径为D，小径为d，半球谐振子外球面半径为R，且D＝2R；

设抛物面标准镜表面的抛物面方程为y²＝-2Px，(P＞0)，则抛物面标准镜焦点坐标为O′(-P/2，0)，准线方程为x＝P/2；

使半球谐振子外球面的球心与抛物面焦点O′重合，则半球谐振子外球面圆心坐标也为O′(-P/2，0)，外球面的方程为：

设抛物面标准镜口径为D′，当口径D′＝2P时，测试光束可测试区域达到半球谐振子外表面最大直径D处；

过外球面边缘且与光轴平行的测试光线与抛物面标准镜的交点为A连接与的连线，与外球面交于B(x_B,y_B)点；

直线O′A的方程为：

y＝kx+b

直线O′A斜率k为：

将坐标代入直线O′A方程可计算出b值为：

那么直线O′A的方程为：

通过半球谐振子外球面方程和直线O′A的方程，可解出B点Y坐标为

那么半球谐振子外球面被检测球面环带区域小径d为

由此可知，在已知半球谐振子外球面曲率半径R，抛物面标准镜的口径D′为2P时，可测试的半球谐振子外球面的球面环带大径为2R，可测试的球面环带小径d为

5.根据权利要求1所述的半球谐振子的球面面形检测方法，其特征在于，步骤103具体包括：

调整半球谐振子，使其半球谐振子内球面球心与抛物面标准镜焦点重合，测试光路经过半球谐振子的内球面反射后，沿原光路返回，通过反射光与激光干涉仪的基准光形成干涉，通过激光干涉仪解算获得半球谐振子内球面的面形波像差S2。

6.根据权利要求1所述的半球谐振子的球面面形检测方法，其特征在于，在步骤101之前，所述方法还包括：

沿激光干涉仪测试光束光轴方向依次设置球面标准镜和抛物面标准镜，并使球面标准镜球心与抛物面标准镜焦点重合；通过激光干涉仪测试获得球面标准镜的固有波像差S0；

在球面标准镜和抛物面标准镜之间设置半球谐振子，仍使球面标准镜球心与抛物面标准镜焦点重合，通过激光干涉仪测试获得球面标准镜的波像差S1。