环形子孔径扫描锥形镜测量技术：一种新型方法

"环形子孔径扫描锥形镜面形检测方法研究" 本文提出了一种创新的锥形镜面形测量方法，主要针对大口径、各种锥角的锥形镜进行通用化的面形检测。该方法的核心是利用环形子孔径扫描技术，通过微动扫描台控制锥形镜的移动，同时在待测锥面的法线方向上测量多个环带的相位信息。这一过程可以提取有效像素，并采用插值技术将这些信息拼接起来，形成被测锥形镜完整的面形图像。 在实际应用中，该方法能够测量锥角大于96.4°的锥形镜，测量口径超过100mm，理论上的测量精度可达到λ/4 PV，这里的λ代表光波的波长，PV则是峰谷值，即最高点到最低点的距离。为了验证方法的可行性和准确性，科研人员使用了ZYGO公司的4英寸DynaFiz干涉仪，对一个标称角度为140°的凸面锥形镜进行了面形检测。在被测样品旋转90°前后，检测结果与Taylor-Hobson公司的LuphoScan轮廓仪的检测结果一致，最大PV值差异仅为0.54μm，表明该方法具有很高的精度和重复性。 该研究对于光学领域尤其是干涉测量和面形检测具有重要的意义。环形子孔径扫描技术的应用，不仅解决了传统方法在测量大锥角和大口径锥形镜时的难题，还提高了测量效率和精度。这种方法的提出，为未来高精度光学元件的制造、检验和修复提供了新的工具，有助于推动光学系统设计和制造技术的进步。 关键词：测量、干涉测量、面形检测、环形子孔径扫描、锥形镜、零位测试。 中图分类号：O436.1 文献标识码：A DOI：10.3788/CJL201946.1004001 文章通过详细描述实验过程和结果，充分展示了环形子孔径扫描在锥形镜面形检测中的优越性，为相关领域的研究和实践提供了宝贵的参考。