【技术实现步骤摘要】
一种非球面面形检测方法及装置
[0001]本专利技术涉及光学测量领域，更具体的涉及一种非球面面形检测方法及装置。
技术介绍
[0002]非球面光学元件相较于球面光学元件有着更加优良的性能，例如可有效校正像差、简化仪器结构等。随着科技的发展，光学系统的性能不断提升，对于光学元件表面质量要求越来越高。非球面光学元件因其几何结构的特殊性导致无法用传统球面测量方法进行面形测量，因而对于非球面光学元件的面形检测一直是光学领域的一个研究热点。
[0003]目前，对于非球面光学元件的面形检测方法主要分为非干涉法和干涉法。其中非干涉法检测精度通常较低；干涉法有高精度、非接触、全视场等优点，可分为零位检测法和非零位检测法：零位检测法利用补偿器将入射至待测面的测试光波由球面转化为对应待测面标称面形对应的非球面波，在不存在面形偏差时干涉场对应零条纹，但对于传统零位检测法而言，每个非球面的检测都需要制造新的补偿器与之匹配，因此存在着补偿器制作难度大、通用性低、成本高昂等缺点；非零位检测因无需使测试光波与待测面完全匹配的优点被越来越多的应用于非球面检测中，该方法仅需干涉场条纹密度降低至不影响干涉图解调的程度即可，但一旦被测波前与参考面存在较大的偏离，就会超过可测波前斜率的最大极限，因此难以实现通用化检测。
[0004]综上所述，现有非球面面形检测存在补偿镜通用性差、部分补偿法动态测量范围小的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术实施例提供一种非球面面形检测方法及装置，用于解决现有非球面面形检测存在补偿镜通...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种非球面面形检测方法，其特征在于，包括：建立多焦点光学元件，将待测非球面的最佳比较球面曲率半径或顶点曲率半径确定为所述多焦点光学元件的第一参考球面波半径；依次确定第一参考球面波对应的最大极限分辨区域临界点的第一坐标，第二参考球面波对应的最大极限分辨区域临界点的第二坐标以及焦点间隔；当第M参考球面波的最大极限分辨区域临界点纵坐标大于待测非球面的半口径时，确定第M参考球面波对应的最大极限分辨区域临界点的第M坐标，其中，M为正整数；以所述多焦点光学元件为部分补偿镜对所述待测非球面进行干涉测量，得到包含所述待测非球面信息的干涉图；对所述干涉图进行相位提取、面形解算得到所述待测非球面的面形信息。2.如权利要求1所述的非球面面形检测方法，其特征在于，通过下列公式确定第一参考球面波对应的最大极限分辨区域临界点的第一坐标：x0＝ay
02
+by
04
+
…
其中，(x0,y0)表示第一参考球面波对应最大极限分辨区域临界点的第一坐标，d
max
表示第一参考球面波相对待测非球面的最大偏离量，N表示干涉仪最大可分辨条纹数量，r0表示第一参考球面波半径，a和b为与待测非球面顶点曲率半径有关的变形常数。3.如权利要求1所述的非球面面形检测方法，其特征在于，通过下列公式确定第二参考球面波对应的最大极限分辨区域临界点的第二坐标以及焦点间隔：p1＝aq
12
+bq
14
+
…
(p1‑
r0‑
d1)2+q
12
＝r
1222
其中，(x0,y0)表示第一参考球面波对应最大极限分辨区域临界点的第一坐标，d
max
表示第一参考球面波相对待测非球面的最大偏离量，N表示干涉仪最大可分辨条纹数量，(p1,q1)表示第二参考球面波与待测非球面波的交点坐标，(x1,y1)表示第二参考球面波对应的最大极限分辨区域临界点的第二坐标，f
δ1
表示第一焦点和第二焦点之间的焦点间隔，r0表示第一参考球面波半径，r1表示第二参考球面波半径，表示待测非球面斜率，a和b为与待测非球面顶点曲率半径有关的变形常数。4.如权利要求1所述的非球面面形检测方法，其特征在于，当所述待测非球面的曲率半
径为待测非球面的最佳比较球面曲率半径时，所述第一参考球面波半径如下所示：其中，r0表示第一参考球面波半径，R0表示待测非球面的顶点球曲率半径，e表示偏心率，D表示待测非球面的口径。5.如权利要求1所述的非球面面形检测方法，其特征在于，所述确定多焦点光学元件包括的第M坐标之后，还包括：通过下列条件确定所述多焦点光学元件包括的M个焦点：当所述多焦点光学元件是由多个不同曲率半径的曲面组成的多焦透镜时，通过下列公式确定多焦透镜各个焦点对应的入瞳孔径：其中，f
M
表示多焦点元件所包括的第M焦点，D
M
表示多焦点光学元件的最大入瞳孔径，R0表示待测非球面顶点曲率半径，D
asp
为待测非球面通光孔径，D
...
【专利技术属性】
技术研发人员：田爱玲，苏媛，王红军，刘丙才，任柯鑫，张郁文，王凯，朱亚辉，王思淇，朱学亮，
申请(专利权)人：西安工业大学，
类型：发明
国别省市：
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