鸥翼型非球面元件的白光干涉拼接测量技术

"鸥翼型非球面元件的白光干涉拼接测量技术" 在光学制造领域，非球面元件因其独特的光学性能而被广泛应用，尤其是鸥翼型非球面，其特殊的几何形状使得传统的测量方法面临挑战。这篇文档介绍了一种解决鸥翼型非球面面形检测难题的新方法——白光干涉拼接测量方案。这种方法巧妙地结合了白光显微干涉测量和子孔径拼接技术，以实现对复杂形状非球面的精确测量。 白光显微干涉测量是利用宽光谱的白光光源，通过干涉效应获取物体表面微小高度变化的信息。这种技术能提供高分辨率和高灵敏度的表面形貌测量，尤其适用于微米甚至纳米级别的精度需求。然而，对于鸥翼型非球面这样具有大曲率变化和复杂边缘的部件，单个视场无法覆盖整个表面，因此需要采用子孔径拼接策略。 子孔径拼接技术是将大视场分割成多个小的子视场或子孔径，分别进行测量，然后将这些独立的测量结果进行整合，以获得整个表面的完整信息。在本研究中，通过对鸥翼型非球面进行精心规划的扫描路径设计，确保了每个子孔径的测量都能准确无误地进行。 实验中，研究人员构建了一个专门的白光干涉拼接测量平台，成功地对直径10mm的鸥翼型非球面进行了59个子孔径的测量。利用同步子孔径拼接算法，这些子孔径的数据被精确地融合在一起，从而得到整个非球面的全口径面形误差。这种方法的优势在于，它能够处理鸥翼型非球面的复杂几何形状，并提供全面且准确的测量结果。 为了验证这种方法的有效性，研究人员还进行了对比实验，使用高精度轮廓仪和计算机生成全息图（CGH）补偿器来检测同一样品的面形。结果显示，白光干涉拼接测量方案得到的面形误差数值和分布与这两种传统方法的测量结果高度一致，这有力地证明了该测量方案的正确性和可靠性。 这篇文档提供的白光干涉拼接测量技术为鸥翼型非球面元件的精密检测开辟了新的途径，对于光学制造、精密工程等领域具有重要的实践意义。这种创新的测量方法不仅提高了测量精度，而且扩大了可测量对象的范围，对于推动光学元件制造技术的发展具有积极的作用。