【技术实现步骤摘要】
一种大口径球面光学元件球心和曲率半径测量方法
本专利技术属于光学
，尤其是涉及一种大口径球面光学元件球心和曲率半径测量方法。
技术介绍
在大型激光驱动装置中，为了获得高能量的激光输出，需要制造大口径、高激光损伤阈值的光学元件。这些光学元件的加工质量对激光损伤阈值有着特别重要的影响，尤其是以麻点、划痕为代表的表面缺陷，是影响激光损伤阈值的关键因素。目前主要采用显微成像系统对被检样品表面进行扫描成像，从而获得表面缺陷的形貌与分布。作为实现光束聚焦的重要的手段，大口径球面光学元件是激光驱动装置中不可缺少的部分。当今大口径球面光学元件通常设计为前表面为球面，后表面为矩形平面的半球面结构，其长宽尺寸已发展至数百至数千毫米，重量达数百千克。由于大口径球面光学元件的被检表面为球面，而显微成像系统的成像面为尺寸较小的平面，因此在球面不同位置进行扫描成像时，球面在成像面上有着不同的投影比例。只有首先获得被检球面曲率中心位置(即球心)和曲率半径，才能建立被检球面和焦平面的映射关系，最终实现大口径球面光学元件表面缺陷高精度检测。因此在进行大...
【技术保护点】
1.一种大口径球面光学元件球心和曲率半径测量方法，其特征在于，采用自动测量装置，所述的自动测量装置包括样品台、三维位移台、安装在三维位移台上的四台激光位移传感器、与激光位移传感器电连接的数据采集单元、与数据采集单元电连接的数据分析处理单元，以及用于接收数据分析处理单元的计算结果并对三维位移台进行移动的控制单元；/n具体包括以下步骤：/n(1)对四台激光位移传感器的初始位置进行定标；/n(2)采用竖直放置姿态，将大口径球面光学元件通过夹持机构固定在样品台上；/n(3)移动三维位移台的X、Y两轴，使四台激光位移传感器的四个采样点全部位于球面光学元件的表面；其中，所述三维位移台的...
【技术特征摘要】
1.一种大口径球面光学元件球心和曲率半径测量方法，其特征在于，采用自动测量装置，所述的自动测量装置包括样品台、三维位移台、安装在三维位移台上的四台激光位移传感器、与激光位移传感器电连接的数据采集单元、与数据采集单元电连接的数据分析处理单元，以及用于接收数据分析处理单元的计算结果并对三维位移台进行移动的控制单元；
具体包括以下步骤：
(1)对四台激光位移传感器的初始位置进行定标；
(2)采用竖直放置姿态，将大口径球面光学元件通过夹持机构固定在样品台上；
(3)移动三维位移台的X、Y两轴，使四台激光位移传感器的四个采样点全部位于球面光学元件的表面；其中，所述三维位移台的X、Y轴与球面光学元件的光轴互相垂直；
(4)移动三维位移台的Z轴，使四台激光位移传感器全部位于工作距离之内，获得大口径球面光学元件上四个采样点距离激光位移传感器的相对距离；其中，三维位移台的Z轴与球面光学元件的光轴互相平行；
(5)数据采集单元实时接收四个采样点与对应四台激光位移传感器的相对距离d1、d2、d3、d4，以及当前三维位移台的XY轴坐标(X0，Y0)，通过数据分析处理单元，计算出球心坐标(xc，yc，zc)和曲率半径r；
(6)移动三维位移台的X、Y两轴至其他采样位置，重复步骤(5)并获得多组球心坐标和曲率半径解；对多组数据取平均值，完成大口径球面光学元件球心和曲率半径的测量。
2.根据权利要求1所述的大口径球面光学元件球心和曲率半径测量方法，其特征在于，四台激光位移传感器呈矩形安装在三维位移台上，矩形的边长与X、Y轴互相平行或垂直；且四台激光位移传感器的测量方向均与Z轴平行。
3.根据权利要求1所述的大口径球面光学元件球心和曲率半径测量方法，其特征在于，所述的大口径球面光学元件通过夹持机构固定在样品台上。
4.根据权利要求1所述的大口径球面光学元件球心和曲率半径测量方法，其特征在于，步骤(1)的具体过程为：
(1-1)采用竖直放置姿态，将定标用的大口径球面光学元件通过夹持机构固定在样品台上；
(1-2)移动三维位移台的X、Y两轴，使第一激光位移传感器的采样点位于球面光学元件的表面；
(1-3...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘东，孙焕宇，王狮凌，卢岸，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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