[发明专利]基于点源阵列的非零位干涉系统

摘要

本发明公开了一种基于点源阵列的非零位干涉系统，包括泰曼格林干涉系统、梯度补偿模块、待测自由曲面、准直透镜、光阑、成像透镜和CCD；根据待测自由曲面参数确定点源阵列的光学参数；根据得到的点源阵列各参数，确定透镜阵列、准直透镜组以及球面补偿透镜组三者光学及结构参数之间的数学关系；提出三个最优解评价标准，结合上述参数确定梯度补偿模块的最佳光学参数和结构参数。本发明不需要针对不同的测试面设计制作不同的零位补偿器，是一种在实现高精度测量的同时，保证高效快速的通用化自由曲面面形测量系统；同时不需要满足零位补偿的自准直光路，针对大梯度变化的面形测量优势更为明显。

主权项

一种基于点源阵列的非零位干涉系统，其特征在于：包括泰曼格林干涉系统、梯度补偿模块、待测自由曲面（5）、准直透镜（6）、光阑（7）、成像透镜（8）和CCD（9）；泰曼格林干涉系统包括光源(1)、第一分光棱镜（2）、第一反射镜（3）、第二反射镜（4）、第二分光棱镜（11）；梯度补偿模块包括透镜阵列（10）、准直透镜组（12）、球面补偿透镜组（13）；光源(1)、第一分光棱镜（2）、透镜阵列（10）、第二分光棱镜（11）、准直透镜组（12）、球面补偿透镜组（13）和待测自由曲面（5）依次共光轴设置；第二反射镜（4）、准直透镜（6）、第二分光棱镜（11）、光阑（7）、成像透镜（8）和CCD（9）依次共光轴设置，且与光源(1)和第一分光棱镜（2）所处的光轴垂直；由光源（1）发出的平行光垂直入射到第一分光棱镜(2)后，分为相互垂直反射光和透射光；透射光经透镜阵列（10）后形成多束发散光，经第二分光棱镜（11）透射后，再通过准直透镜组（12）形成多束具有不同倾斜角度的平行光，最后经球面补偿透镜组（13）后形成多束测试光照射到待测自由曲面（5），由待测自由曲面（5）反射后，携带待测自由曲面（5）局部面形偏差的多束测试光返回经球面补偿透镜组（13）形成多束携带待测自由曲面（5）局部面形偏差的具有不同倾斜角度的平行光，再经准直透镜组（12）后形成多束会聚光，再由第二分光棱镜（11）折转90度进入光阑（7），经光阑（7）滤除杂散光，最后由成像透镜（8）成像在CCD（9）上，形成测试光路；反射光射入第一反射镜（3），经第一反射镜（3）反射进入第二反射镜（4），然后由第二反射镜（4）反射进入准直透镜（6），经过准直透镜（6）形成一束会聚光，会聚光经第二分光棱镜（11）透射后再经光阑（7）滤除杂散光，最后由成像透镜（8）成像在CCD（9）上，形成参考光路。CCD（9）上测试光与参考光叠加形成干涉图。