大陡度凸面光学自由曲面高频段像差检测系统及检测方法技术方案

大陡度凸面光学自由曲面高频段像差检测系统及检测方法，涉及自由曲面光学检测技术领域，本发明专利技术为解决大陡度凸面光学自由曲面高频段像差检测这一技术难题，进而指导自由曲面光学元件在研磨向抛光过渡阶段的面形加工，实现精研磨阶段尽可能多的去除面形残差，提高光学自由曲面加工的收敛效率，最终为高精度、高性能的光学自由曲面加工及检测提供技术支持。本发明专利技术包括高频段像差检测系统、计算机处理系统和光路夹持与装调系统；光路夹持与装调系统用于对高频段像差检测系统进行调整；本发明专利技术所述的检测系统结构简单，造价便宜，测量精度高，测量斜率的动态范围大，而且空间分辨率高，可以测量干涉仪和哈特曼检测无法测量的大数值斜率问题。率问题。率问题。

【技术实现步骤摘要】
大陡度凸面光学自由曲面高频段像差检测系统及检测方法


[0001]本专利技术涉及自由曲面光学检测
，具体涉及一种大陡度凸面光学自由曲面高频段像差检测系统及检测方法。

技术介绍

[0002]目前，我国在高精尖光电产品加工生产方面的不足日益凸显，我国工业经济结构亟需转型，这就要求我们制造业加快向着高科技、高附加值方向发展。一方面，航空航天、航海等领域对高精度、高质量光电产品的需求日益提高；另一方面，为了保持和加强产品的市场竞争力，产品的开发周期和生产周期越来越短，促使这些光电产品逐步向着微型化、高质量、小批量、多品种、低成本的方向发展。由于自由曲面具有强大的矫正像差和优化系统结构的能力，不仅能提高光学系统的性能指标，而且为光学系统的设计提供更高的自由度，所以，自由曲面越来越受到光学设计人员的青睐，具有自由曲面的光学元件在现代光电产品中的应用也随之日益广泛。
[0003]光学自由曲面是一类非轴对称、不规则且随意构造的曲面，对光学自由曲面高精度、高性能的要求增加了其加工和检测的难度，该难度远比球面镜的加工和检测复杂与困难。特别是大陡度凸面自本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.大陡度凸面光学自由曲面高频段像差检测系统，包括高频段像差检测系统(A1)、计算机处理系统(A2)和光路夹持与装调系统(A3)，所述光路夹持与装调系统(A3)用于对高频段像差检测系统(A1)进行调整；其特征是：所述高频段像差检测系统(A1)包括待测凸面自由曲面(1)、发光屏(2)和相机(3)；所述计算机处理系统(A2)采用计算机辅助光线追迹测量方法对所述高频段像差检测系统(A1)的结构参数进行初步标定，然后再对所述结构参数初步标定的基础上，对包括待测凸面自由曲面(1)在内的系统元件偏移以及倾斜参量进行逆向优化，实现对标定误差的有效校正，标定测量得到发光屏(2)、外置针孔(4)和待测凸面自由曲面(1)之间的距离；在标定过程中，外置针孔(4)安装在相机(3)镜头的外部，对发光屏(2)、外置针孔的相机(3)和待测凸面自由曲面(1)进行准直，使相机(3)的光轴和待测凸面自由曲面(1)的光轴重合，且待测凸面自由曲面(1)的光轴与发光屏(2)的屏幕平行，将相机(3)调焦在待测凸面自由曲面1的表面；所述发光屏(2)上显示光强编码的相移条纹图通过待测凸面自由曲面(1)后，经过相机针孔投射到相应的相机的焦平面上，获得对应光线的位置，根据光学系统的几何关系计算波前斜率，重构出波前面形，并计算出波像差；获得待测凸面自由曲面(1)的高频段面形；所述光路夹持与装调系统(A3)包括X、Y、Z轴旋转台(8)，工装件(9)，单轴连接板(10)，双轴连接板(11)和气浮隔振平台(12)；所述相机(3)固定在单轴连接板(10)上，发光屏(2)固定在双轴连接板(11)上，X、Y、Z轴旋转台(8)固定在工装件(9)上；工装件(9)垂直固定于气浮隔振平台(12)上，待测凸面自...

【专利技术属性】
技术研发人员：马鑫雪，王建立，王斌，刘欣悦，
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：