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

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

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

緊湊型在線瞬態(tài)干涉測量系統(tǒng)布局

式中:gi表示局部坐標(biāo)系相對全局坐標(biāo)系位形;k表示子孔徑i中的采樣點數(shù)目。再利用位形優(yōu)化算法[18]進行迭代之前,需首先確定子孔徑之間重疊點的對應(yīng)關(guān)系。如圖2所示,假設(shè)名義表面上點Pik為子孔徑i上點Qik對應(yīng)的投影點,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Pik對應(yīng)的子孔徑k上點Qik被認(rèn)為是一個重疊點。在確定子孔徑間重疊對應(yīng)關(guān)系后,通過迭代算法不斷優(yōu)化子孔徑的位形分布,自動確定子孔徑重疊點對之間的對應(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用來表征不匹配程度,如式(5)所示。

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

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3362402