發(fā)布時(shí)間：2021-08-25 15:45

　　針對(duì)不同口徑光學(xué)元件加工階段的在線測(cè)量需求,提出了用于在線檢測(cè)的緊湊型瞬態(tài)干涉測(cè)量系統(tǒng)。系統(tǒng)引入偏振相機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)波前瞬態(tài)移相干涉測(cè)量以降低外界擾動(dòng)影響。同時(shí)結(jié)合基于位形優(yōu)化算法的子孔徑拼接技術(shù),可降低對(duì)運(yùn)動(dòng)掃描平臺(tái)精度要求,并實(shí)現(xiàn)大口徑光學(xué)元件全口徑檢測(cè)。為驗(yàn)證所提出測(cè)量系統(tǒng)的可行性,分別對(duì)金剛石車(chē)削機(jī)床對(duì)中工具和大口徑球面鏡進(jìn)行在線檢測(cè)和子孔徑拼接測(cè)量,結(jié)果表明,與ZYGO干涉儀檢測(cè)結(jié)果相比,兩者對(duì)應(yīng)的均方根值偏差的絕對(duì)值分別為0.003與0.007μm。同時(shí)該系統(tǒng)具有布局結(jié)構(gòu)緊湊和對(duì)外界環(huán)境擾動(dòng)不敏感的特點(diǎn),可很好地滿足復(fù)雜環(huán)境在線安裝檢測(cè)應(yīng)用要求,在金剛石車(chē)削機(jī)床對(duì)中工具的在線調(diào)整和不同口徑光學(xué)元件在線檢測(cè)中具有較廣泛的應(yīng)用。 

【文章來(lái)源】：儀器儀表學(xué)報(bào). 2020,41(02)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

緊湊型在線瞬態(tài)干涉測(cè)量系統(tǒng)布局

式中:gi表示局部坐標(biāo)系相對(duì)全局坐標(biāo)系位形;k表示子孔徑i中的采樣點(diǎn)數(shù)目。再利用位形優(yōu)化算法[18]進(jìn)行迭代之前,需首先確定子孔徑之間重疊點(diǎn)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如圖2所示,假設(shè)名義表面上點(diǎn)Pik為子孔徑i上點(diǎn)Qik對(duì)應(yīng)的投影點(diǎn),且落在子孔徑i與子孔徑k的重疊區(qū)域內(nèi),則與投影點(diǎn)Pik對(duì)應(yīng)的子孔徑k上點(diǎn)Qik被認(rèn)為是一個(gè)重疊點(diǎn)。在確定子孔徑間重疊對(duì)應(yīng)關(guān)系后,通過(guò)迭代算法不斷優(yōu)化子孔徑的位形分布,自動(dòng)確定子孔徑重疊點(diǎn)對(duì)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,最大程度地減少子孔徑重疊區(qū)域的不匹配程度,設(shè)立目標(biāo)函數(shù)F用來(lái)表征不匹配程度,如式(5)所示。

為了驗(yàn)證本文提出的緊湊型瞬態(tài)干涉測(cè)量系統(tǒng)對(duì)于光學(xué)元件在線檢測(cè)的可行性,根據(jù)圖1搭建了系統(tǒng)樣機(jī),如圖3所示,搭建完成后的系統(tǒng)樣機(jī)尺寸大小僅為195 mm×160 mm×65 mm,可很好地滿足在線檢測(cè)的安裝要求。測(cè)量系統(tǒng)選用偏振相機(jī)的象元尺寸為3.45 μm×3.45 μm,2 448 pixel×2 048 pixel。利用所搭建的緊湊型瞬態(tài)干涉測(cè)量系統(tǒng)對(duì)金剛石車(chē)削加工機(jī)床對(duì)中工具進(jìn)行在線檢測(cè),同時(shí)利用基于位形優(yōu)化算法的子孔徑拼接對(duì)大口徑凹球面鏡進(jìn)行拼接測(cè)量。2.1 對(duì)中工具面形的在線檢測(cè)

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3362402