等效元件、等效元件的制备方法、检测精度校验方法技术

本发明专利技术适用于自由曲面测量领域，公开了等效元件、等效元件的制备方法、检测精度校验方法，检测精度校验方法通过两种方法检测大口径自由曲面元件的精度，并且利用尺寸小于被检元件的等效元件代替大口径自由曲面元件进行精度检测，使得检测精度校验方法可以使用能够达到纳米检测精度但是检测口径受限的检测方法(如轮廓测量法)对尺寸规格较大的被检元件进行检测，从而使得大口径自由曲面元件检测能够得到纳米精度校验。得到纳米精度校验。得到纳米精度校验。

【技术实现步骤摘要】
等效元件、等效元件的制备方法、检测精度校验方法


[0001]本专利技术涉及自由曲面测量领域，尤其涉及等效元件、等效元件的制备方法、检测精度校验方法。

技术介绍

[0002]大口径自由曲面元件的加工检测环节复杂繁多，包括粗磨、精磨、抛光、镀膜等加工环节和样板检测、自准直检测等检测环节。为了校验被检元件面形检测精度，提高检测结果的置信度，通常采用两种在原理上相互独立的方法分别对被检元件进行面形检测。现有检测精度校验技术方案中，一种方法是CGH干涉检测法，另一种方法通常采用补偿镜干涉检测法或轮廓测量法。通过对比分析两者检测结果，从而校验自由曲面元件面形的检测精度。
[0003]CGH干涉检测法是目前大口径自由曲面反射镜面形误差的重要检测方法之一。它的基本原理是利用计算机辅助生成的全息图(Computer Generated Holograms，CGH)制作的衍射光学元件CGH检具，将干涉仪出射光的波面调制成理想波面入射到被检元件上，通过反射回干涉仪的检测波与参考波干涉得到被检元件的面形误差信息。CGH检具制作简单、装调方便，且理论上可以生成任本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.等效元件，所述等效元件被配置为用于代替大口径自由曲面元件进行精度检测，其特征在于，所述等效元件的尺寸小于被检元件的尺寸，且所述等效元件具有依据所述被检元件面形等价性变换的等效面形。2.如权利要求1所述的等效元件，其特征在于，所述等效面形的关系式如下：P(x，y，z)：z＝f(x，y)，(x，y)∈DP(x，y，z)：z＝f(x，y)，(x，y)∈D式中，P表示被检元件曲面三维坐标点云，Q表示等效曲面点云，D表示被检元件口径区域，f(x，y)表示C2类自由曲面的面形表达，n表示方向矢量，表示自由曲面面形的一阶微分，d表示参数，且d为标量，d的取值范围如下：式中，a＝EG
‑
F2，b＝LG
‑
2MF+NE，c＝LN
‑
M
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E＝1+p2，F＝pq，G＝1+q2.式中，a、b、c表示定义参数，E、G、F表示曲面的第一类基本量，L、M、N表示曲面的第二类基本量，p、q表示自由曲面面形的一阶微分，r、s、t表示自由曲面面形的二阶微分。3.等效元件制备方法，用于制备如权利要求1和2任一项所述的等效元件，其特征在于，所述等效元件制备方法包括如下步骤：步骤S11，提供干涉仪、空间滤波器、CGH检具和被检元件，CGH检具根据被检元件的理想面形信息制造；步骤S12，使用所述干涉仪、所述空间滤波器、所述CGH检具和所述被检元件搭建面形检测光路，所述干涉仪、所述空间滤波器、所述CGH检具和所述被检元件沿光路依次设置；步骤S13，获取所述被检元件在所述CGH检具与所述被检元件之间的预设位置处的等价性变换的等效面形；步骤S14，根据所述等效面形加工所述等效元件并检测所述等效元件的加工精度，所述等效元件的等效面形精度与所述CGH检具的精度基本一致。4.如权利要求3所述的等效元件制备方法，其特征在于，步骤S14中，采用超精密车削、光学铣磨、光学研磨、光学抛光、离子束、磁流变任意一种加工方法将所述等效面形按照一
定的精度加工在所述等效元件上。5.如权利要求3所述的等效元件制备方法，其特征在于，步骤S14中，采用坐标轮廓测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海翔，张学军，徐凯，张志宇，薛栋林，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：