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第 36卷第 l2期 光 子 学 报 V0I．36 No．12 2007年 l2月 ACTA PHoT()NICA SINICA December 2007 基于哈特曼传感器的角锥棱镜误差测量 张金业 ，李松 ，周辉 ，郑国兴 (1湖北工业大学 理学院，武汉 430068) (2武汉大学 电子信息学院，武汉 430079) 摘 要：使用哈特曼一夏克波前传感器同时检测角锥棱镜角度误差和面形误差．对检测原理、实验 装置及检测过程做了详细的描述，并用最小二乘法对数据进行处理．实验结果表明，用哈特曼法能 够高准确度、全面检测角锥棱镜误差． 关键词：角锥棱镜；直角误差；面形误差；哈特曼传感器；最小二乘 中图分类号：P241 文献标识码：A 文章编号：1004—4213(2007)12—2227—4 0 引言 布u出射 回 明回型误 差郁 破1段议厩 为一 次皿 回 ．则 六 束出射光束在六个出射区域的相位表达式为 角锥棱镜是一种高准确度的光学元件，可应用在 1)以P 点为中心的扇形区域，光束从 I一 Ⅱ 光电测距中．为了实现高准确度测距，对出射光线与 一Ⅲ， ≥O，y~xtan 30。， ≥一xtan 30。，出射波面 入射光线的平行性提出了很高的要求．平行差一般 的相位表达式 需控制在0．5”～2t!之内．为此，对三个直角、三个直 z 一 n L[ 16Nx~一 角面以及折射面的加工也需要达到极高的准确度 ． (--2d1 2+d2a--d31)] + 目前对角锥棱镜加工误差的检测方法中，一般都是忽 2 + ( ) 略面形误差的存在，只考虑角度误差，这显然是不合 理的．且传统的检测方法具有检测准确度不高或稳 2 一 ) (1) 定性不好等不足．本文详细介绍了用哈特曼传感器 2)以P 点为中心的扇形区域，光束从II—I 全面检测角锥棱镜误差的技术实现和数据处理． 一Ⅲ， ≥O，y~xtan 30。，出射波面的相位表达式 1 角锥棱镜误差参量与出射波面之间 z _2 一 (2 +dea--d31) 的关系 从角锥棱镜折射面看，三条直角棱将折射面分 2 + ( ) 成了六个扇形区域L1 L31，如图 1中虚线，P ( ：1，2， 3，4，5，6)是各扇形的中心点．设角锥棱镜第1直角 2 一 卜 (2) 面和第Ⅱ直角面之间的两面角误差为d ，第Ⅱ直角 3)以P。点为中心的扇形区域，光束从II一Ⅲ 面和第Ⅲ直角面之间的两面角误差为d 。，第Ⅲ直角 一I， 0， ≥--xtan 30。，出射波面的相位表达式 面和第1直角面之间的两面角误差为d 为了问 。 _2 一 (2 +2 ) 题的简化，考虑三个直角面有相同的误差，光圈数都 为N，折射面的曲率半径为R ，这里将三个直角面