Φ2m平面反射镜低频轮廓测量设备研发进展：提高面形精度与控制技术

本文主要探讨了Φ2m平面反射镜低频轮廓非接触测量设备的开发进展。随着大口径光电设备在天文观测、雷达和激光通信等领域的重要性提升，对平面反射镜的面形精度要求越来越高。然而，这些设备在实际使用中会受到环境因素的影响，导致面形精度难以长时间保持稳定。传统的全口径或子孔径干涉检测方法在快速、现场校验方面存在局限性。 针对这一问题，作者提出了一种创新的解决方案，即利用双五棱镜配合双测角仪进行子孔径斜率同步差分测量。这种方法的优势在于能有效减小长测量周期内环境扰动造成的随机误差，对于维持稳定的面形精度非常关键。通过子孔径斜率扫描，可以专注于测量反射镜面形的低频像差，这是制造过程中未完全消除的高频误差已经稳定后的主要扰动来源。 文中还着重介绍了设备的设计细节，包括采用先进的S-H传感器替代传统测角仪，以提高子孔径斜率测量的精确度。这种传感器技术的应用有助于提高测量系统的整体性能，并降低误差。经过验证，该测量设备的波面重构算法以及测角精度达到了足以满足面形测量高精度需求的水平，其与ZYGGO干涉仪测量结果的互差控制在小于20纳米的RMS（均方根偏差）范围内。 本文的研究对于提升大口径平面反射镜的面形控制能力具有重要意义，也为类似光学仪器的研制提供了新的思路和技术参考。未来，随着科学技术的进步，这种低频轮廓测量设备将进一步优化，以适应更广泛的应用场景和更高的精度要求。