基于相位偏折术的非球面镜检测方法.doc

 中 国 激 光 第 37 卷 第 5 期 2010 年 5 月 Vol . 37 ,No . 5 C HIN ES E J OU RNAL O F L AS ERS Ma y , 2010 文章编号 : 025827025 (2010) 0521338204 基于相位偏折术的非球面镜检测方法 赵文川 苏显渝 刘元坤 张启灿 (四川大学光电科学技术系 , 四川 成都 610064) 摘要 提出一种基于相位偏折术 ( PMD) 的非球面镜检测方法 。在条纹屏上显示标准正弦环形条纹 ,经过被测镜反 射后为相机所接收 。通过对两次不同位置的条纹平面进行测量 ,利用相移技术及相位展开技术得到两次位置处的 相位分布 ,从而得到像素点对应的原始光线和偏折光线的位置和方向 ,确定光线的偏折位置和角度 ,计算出被测面 形的梯度分布 ,通过数值积分重建被测面形 。该方法具有结构简单 、成本低 、易于实行和动态测量范围较大的特 点 ,可用于加工过程中波前变化范围较大的非球面反射镜精磨和初抛光阶段的检验 。数字模拟和实验验证了这一 技术的可行性 。 关键词 光学测量 ;非球面镜 ;相位偏折术 ;条纹分析 中图分类号 O436 ; TN247 文献标识码 A doi : 10 . 3788/ CJ L. 1338 Te s t i n g a n A s p h e r i c M i r r o r B a s e d o n P h a s e M e a s u r i n g D ef l e c t o m e t r y Zha o We nc h ua n S u Xia n yu L i u Yua n k u n Zha n g Qica n ( Dep a r t m e n t of Op t o2Elec t r o n i cs , S i c h u a n U n i ve r s i t y , Che n gd u , S i c h u a n 610064 , Ch i n a ) A bs t r a c t A me t hod bas e d on basic p has e me as uri ng def le c t ome t r y ( PMD ) is p r op os e d f or t es ti n g t he asp he rical mi r r or , w hic h us es t w o r ef e r e nce s c r e e ns i n diff e r e nt dis t a nces f r om t he t es t e d mi r r or . The i nt e nsi t y2modulat e d p a t t e r ns a r e ge ne r a t e d on t he s c r e e ns a nd t he i ma ges r ef le c t e d via t he t es t e d mi r r or a r e r e cor de d by a ca me r a . The ori gi nal r a y of e ve r y pi xel a nd i ts cor r esp ondi ng def le c t e d r a y ca n be cons t r uc t e d usi n g t he r e cor de d p a t t e r ns a nd p has e2s hif ti n g t e c h ni que . Thei r i nt e rs ec ti on p oi nts a nd t he s u rf ace nor mal a r e obt ai ne d. The n t he mi r r or s urf ace is r e cons t r uct e d by nume rical i nt e g r a tion . The p r oce du r e f or t his me t hod is p r es e nt e d , a nd t he comp ut e r si m ula tion a nd e xp e ri me nt al r es ul ts a r e s how n . Ke y w o r ds op tical me as ur e me nt ; asp he ric