[发明专利]一种判断旋转轴对称非球面能否采用直接干涉检测的方法

摘要

本发明公开了一种判断旋转轴对称非球面能否采用直接干涉检测的方法，判断依据为利用数字波面干涉仪直接干涉检测旋转轴对称非球面时，采集的干涉图样能否被数字波面干涉仪的探测器完全分辨，即干涉图样上干涉条纹最密处的一个干涉条纹对应的波像差是否不超过探测器的Nyquist频率对应的波像差，是，则旋转轴对称非球面对于数字波面干涉仪能采用直接干涉检测的方法。本发明克服了经验判断某一旋转轴对称非球面对于某种数字波面干涉仪是否能够采用直接干涉检测的不准确性，本发明提供的可直观、准确地用于判断旋转轴对称非球面能否采用直接干涉检测的方法，理论可靠，判断准确，适用范围广，节省旋转轴对称非球面检测方案的制定时间，提高工作效率。

主权项

一种判断旋转轴对称非球面能否采用直接干涉检测的方法，其特征在于，判断依据为：利用数字波面干涉仪直接干涉检测旋转轴对称非球面时，采集的干涉图样能否被数字波面干涉仪的探测器完全分辨，能，则旋转轴对称非球面对于数字波面干涉仪能采用直接干涉检测的方法；其中，采集的干涉图样能否被数字波面干涉仪的探测器完全分辨的判断依据为：干涉图样上干涉条纹最密处的一个干涉条纹对应的波像差不超过探测器的Nyquist频率对应的波像差；判断干涉图样上干涉条纹最密处的一个干涉条纹对应的波像差不超过探测器的Nyquist频率对应的波像差的方法，包括如下判断步骤：（1）首先依据三级像差理论推导出旋转轴对称非球面直接干涉检测时的球差函数；（2）然后依据波像差理论，根据最佳比较球面的特点，确定最佳比较球面的曲率半径，确定在最佳比较球面时，检测光的波像差函数；（3）根据检测光的波像差函数，可判断出波像差斜率的最大值在干涉图样的边缘，即检测光波像差斜率的最大值在旋转轴对称非球面口径的边缘处，此处干涉条纹最密；（4）确定旋转轴对称非球面最大口径处的干涉条纹可以被探测器分辨，则利用数字波面干涉仪直接干涉检测旋转轴对称非球面时产生的所有干涉条纹均可被探测器分辨，数字波面干涉仪可以顺利采样；（5）与探测器的Nyquist频率相对应的波像差对干涉条纹的要求是：一个干涉圆环占用探测器的4个像元，此时对应的波像差为半个波长；（6）建立“干涉图样上干涉条纹最密处的一个干涉条纹对应的波像差不超过探测器的Nyquist频率对应的波像差”的数学模型：；其中，D为旋转轴对称非球面口径，k二次曲面常数，f/#为旋转轴对称非球面F数，常量，M*N为探测器的像元阵列，λ为数字波面干涉仪内光源波长；（7）根据步骤（6）中数学模型的判断结果，即可判断旋转轴对称非球面对于数字波面干涉仪能否采用直接干涉检测的方法。