[发明专利]一种混合补偿式大口径高陡度凹非球面反射镜的检测方法

说明书

本发明涉及光学检测技术领域，具体地涉及一种混合补偿式大口径高陡度凹非球面反射镜的检测方法，其检测装置设备包括干涉仪、球面标准镜、混合补偿器、以及被检镜；球面标准镜放置于干涉仪和所述混合补偿器之间，被检镜放置在所述混合补偿器的另一侧；干涉仪发出激光照射到所述球面标准镜上后转换为球面波；球面波经混合补偿器之后被调制成符合被检镜面形的波前，并形成干涉条纹；调整所述干涉仪和/或所述混合补偿器或/所述被检镜的位置直至所述干涉条纹为零条纹，以得到被检镜的面形信息；检测装置中混合补偿器根据被检镜进行设计，其中的平凹透镜和CGH各补偿一部分像差，能够降低CGH的制作难度。

技术领域

本发明涉及光学检测技术领域，具体地涉及一种混合补偿式大口径高陡度凹非球面反射镜的检测方法。

背景技术

光学系统口径越大，系统分辨率越高，能量收集能力就越强。非球面光学元件能够提供更多的像差调节自由度，在光学系统中使用非球面能够减少光学元件的使用，降低系统质量和系统复杂程度，提高成像质量，因此大口径非球面光学元件被广泛应用于天文、空间、军事等领域。随着对光学系统要求越来越高，系统复杂程度进一步增加，要求系统元件具有更强的像差调节能力，因此非球面陡度也越来越大，同时为保证成像质量，其面形精度要求也越来越高，因此对大口径高陡度凹非球面的检测技术要求也越来越高。

现有的大口径高陡度凹非球面的检测方法主要有轮廓检测法、纳米轮廓仪(LUPUHOScan)，Null lens补偿法和CGH补偿法。其中轮廓测量法检测精度较低，只适用于研磨阶段的检测，LUPUHOScan检测方法是一种高精度的检测非球面的检测方法，其操作简单，适用性强，检测精度能够达到50nm，但是这种方法检测口径有限，且难以实现高陡度非球面的检测；NULL-lens 补偿法检测精度高，但是该补偿器制造困难，造价昂贵，且生产周期长，增加了元件的生产周期；CGH补偿法检测精度高，设计和制作都具有成熟的流程，但是CGH补偿器在检测大口径或高陡度非球面时其刻线密度较密，超过了现有CGH制造工艺的加工水平，从而降低了CGH补偿器的检测精度，使其难以检测大口径高陡度凹非球面。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，提出设计一种混合补偿式大口径高陡度凹非球面反射镜的检测方法，在凹球面透镜表面刻划CGH，将其作为一个整体对大口径高陡度凹非球面反射镜进行补偿检测，解决了现有大口径高陡度凹非球面检测手段不足的问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种混合补偿式大口径高陡度凹非球面反射镜的检测方法，包括：

(1)首先根据被检镜参数设计满足检测要求的CGH混合补偿器；

(2)将CGH混合补偿器未刻蚀面优化球面，并重新设计CGH，降低 CGH条纹刻线密度；

(3)通过CGH对准区域调节混合补偿器和激光干涉仪之间的位置；

(4)通过CGH基准区域调节混合补偿器与被检镜之间的位置；

(5)最后根据干涉条纹调整被检镜，使激光干涉仪所得干涉条纹为零条纹。

进一步的，步骤(2)中，对所述混合补偿器的检测区域的CGH条纹密度进行检测要求，若条纹密度小于1μm，需要将所述CGH前表面更改为球面。

进一步的，步骤(2)中，重新设计CGH，计算CGH条纹线宽，直至 CGH条纹线宽大于2μm。

进一步的，步骤(3)中，使用激光干涉仪对加工完成后的平凹透镜面形进行检测，其球面采用激光干涉仪和球面标准镜进行检测，平面采用激光干涉仪和平面标准镜进行检测。

进一步的，步骤(5)中，根据CGH对准区域和基准区域调整CGH和激光干涉仪，被检镜和CGH之间的位姿，得到干涉条纹。

本发明还提供另一种技术方案：