大口径非球面测量新方法：龙基光栅定量检测技术

"龙基光栅在大口径非球面定量测量中的应用" 本文主要探讨了如何运用龙基光栅（Ronchi光栅）技术，结合图像采集与数字图像处理，来实现大口径非球面镜片在精细研磨和初步抛光阶段的精确测量。在光学领域，非球面镜片由于其独特的光学特性，被广泛应用于各种高精度光学系统中。然而，在制造过程中，尤其是在粗加工阶段，由于工艺误差，往往会产生较大的形貌偏差，这就需要一种有效的方法来检测并校正这些误差。 龙基光栅是一种基于衍射原理的光学元件，当光线通过光栅时，会产生周期性的明暗条纹，这些条纹可用于分析表面的微小形状变化。文章介绍了这种方法的基本工作原理，即利用龙基光栅投射在非球面镜上的条纹图像，通过摄像头捕获，然后通过数字图像处理技术对图像进行分析，提取出非球面的面形信息。 作者们建立了一个数学模型来描述这个过程，并开发了相应的数字处理软件，用于处理图像数据和计算非球面的形状误差。他们进行了一项实验，测试对象为一个直径140毫米、F数为2的凹形抛物面镜。实验结果显示，通过该方法得到的非球面面形分布图与传统的干涉仪检测结果相吻合，验证了该方法的准确性和可靠性。 该研究的意义在于提供了一种适用于大口径非球面镜片精磨和初抛光阶段的定量检测手段，这将有助于提高非球面镜片制造的精度，减少后期精密加工的负担，同时降低了检测成本。此外，由于这种方法相对简单且不需要复杂的干涉条件，因此在实际生产环境中具有很高的应用潜力。 关键词涵盖的领域包括衍射与光栅技术、龙基光栅、定量检测方法、图像处理技术以及非球面光学。文章详细阐述了各个技术环节，对于从事光学制造、精密测量或相关领域的研究人员具有很高的参考价值。通过这种方式，可以预期未来在大口径非球面光学元件的质量控制方面将有显著的提升。