激光干涉仪在非球面光学元件制造中的应用.pdf

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1、第33卷第6期2011年12月光学仪器OPTICALINSTRUMENTSV01．33，No．6December，2011文章编号：1005—5630(2011)06—0018—04激光干涉仪在非球面光学元件制造中的应用师路欢(许昌学院电气信息工程学院，河南许昌461000)*摘要：为了提高检测精度，研究了用激光干涉仪检测非球面光学元件的方法，阐述了激光干涉仪的工作原理。并通过实验证明了这种方法既简单方便，又适用于非球面度不高的光学元件。缩短了加工时间，减少了对专业人员的投资支出，因此大大提高了生产效率。关键词：非球面；检测；干涉仪；相移中图分类号：TH741文献标识码：Adoi：10．396

2、9／j．issrL1005—5630．2011．06．005TheapplicationoflaserinterI℃rometerinasphericopticalelementmanufacturingSHIL甜^优口咒(collegeofElectricalandInfomationEngine“ng，XuchangUniversity，Xuchang461000，China)Abstract：Inordertoimprovetheaccuracyofdetection，thedetectionmethodsisstudiedwhichused1aserinterferometerstom

3、easureasphericopticalcomponents，expoundedtheworkingprincipleofthelaserinterferometer．AnditproVedthatthemethodisnotonlysimpleandconvenient，butalsoappliestotheasphericdegreenothighopticalelementbyex百eriment．Itisshortenedforprocessingtimeandreducedtherateofprofessionalinvestmentspending，thusitenhancedt

4、heproductionefficiency．Keywords：asphericsurface；tection；interferometer；phase-shifting引言非球面光学元件主要应用于精密的光学仪器中，因此对精度的要求是很高的，仅仅经过一次加工无法达到精度的要求。采用超精密磨削方式加工光学非球面的一个关键技术环节是非球面的表面面形测量技术。所以必须对经过粗加工的工件进行面形精度的检测，根据检测数据编写补偿加工程序，要反复经过“加工一检测一再加工”的过程才能达到精密加工的要求。1干涉仪测量系统构成由于现测量的是大口径非球面的光学元件，一般的激光干涉仪无法测量非球面，因此选用美国ZY

5、Go公司生产的GPH_IS激光干涉仪。该系统由硬件系统和软件系统两大部分构成，其关系图见图1。1．1硬件部分该系统的硬件部分包括干涉仪、专用相移器、计算机‘1

6、。‘收稿日期：2011一07—21作者简介：师路欢(1984一)，女，河南洛阳人，助教，硕士，主要从事机床电气方面的教学与科研工作。第6期师路欢：激光干涉仪在非球面光学元件制造中的应用·19·(1)计算机配置633MHz以上CPU，128M以上内存或更大，支持OpenGL的显示卡，配有硬盘、光驱、软驱、17英寸彩显，可选配打印机。(2)专用相移器包括相移平台和相移控制器两部分。干涉测量中采用相移技术不但能够快速获得高精确度的干涉图像信息

7、，并传送到计算机，而且在获取数据的过程中，固有的噪声很低，因此能够对波长或亚波长表面高度进行测量。lI2软件部分zYG0MetroProTM软件与配套的相移器在激光干涉仪上配合使用，能为用户提供准确直观的分析结果。该软件图形界面简洁、功能齐全，有“所得即所见”的视觉效果。使用互动的窗口，在屏幕上还提供设备控制、表面面形模拟、测量数据的统计分析等功能。测量数据可以存到磁盘上，或传输至其它计算机作进一步处理或统计分析。具体功能如下：激光干涉仪操作界面如图2所示。通过显示器对干涉条纹进行实时观察；自动识别被检件形状并计算；全部波面信息数据的保存；面形偏差数据的多种显示方式；相关标准参数PV、RMs、

8、N、△N及其他常用参数显示；辅助信息如：编号、项目名称、项目代号、零件名称、零件代号、送检单位、送检人、检验员等的显示；各种图形(条纹图、等高图、三维图、二维剖面图)的打印；可提供标准检验报告或根据用户要求定制检验报告。图1工件面形测量与图像分析处理系统结构FIglTheprocessings”terIlof、∞rk-piecesu血cem髓suremem粕dirrlageamlySis2非球面光