基于子孔径拼接法测量高精度反射镜.pdf

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1、第35卷第1期应用光学Vo1．35No．12014年1月JournalofAppliedOpticsJan．2014文章编号：1002—2082(2014)01—0085—05基于子孑L径拼接法测量高精度反射镜郑立功(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室，吉林长春130033)摘要：为了解决高精度光学反射镜的子孔径拼接检测问题，基于最小二乘拟合，依据拼接算法建立数学模型，编制了拼接程序，同时对口径为12Omm的平面反射镜进行了拼接检测。检测中，基于标记点确定子孔径间的相对位置，完成子孔径间的对准。分别基于全口径检测结果与自检验子孔径测试

2、结果对拼接结果进行精度分析。实验结果表明：拼接结果无“拼痕”，拼接结果与全口径测试结果、自检验子孔径测试结果一致；拼接结果与全口径面形测试的PV值与RMS值的偏差分别为0．020与0．002，验证了检测的可靠性和准确性。关键词：光学检测；干涉测量；子孔径拼接；最小二乘拟合中图分类号：TN247；0436．1文献标志码：Adoi：10．5768／JAO201435．0103002TestingofprecisemirrorbasedonsubaperturestitchingZHENGLi—gong(KeyLaboratoryofOpticalSystemAdvancedManu

3、facturingTechnology，ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，CAS，Changchun130033，China)Abstract：Inordertosolvestitchingtestingofpreciseopticalflatmirror，basedonleastsquaresfitting，weestablishedreasonablestitchingalgorithmsandmathematicalmodels．Inaddition，relativeprogramwaswrittenan

4、da12Ommpreciseflatmirrorwastestedwithstitchingmethod．Amarkedpointwasusedtoaccomplishthealignmentsbetweensubspertures．Atthesametime，relativestitchingaccuracywasanalyzedbasedonthefullaperturetestingresultandself-examinationsubaperturetestingresult．Itisprovedfromtheexperimentresultsthatthereisn

5、ogapinthestitchingresult．Thepeakvalue(PV)androot—mean-square(RMS)errorsbe—tweenstitchingresultsandfullaperturetestingresultsare0．020入and0．002入respectively．Thestitchingresultisinconsistentwiththefullaperturetestingresultandself—examinationtestingresult，respectively，whichprovesthereliabilityan

6、daccuracyofthestitching．Keywords：opticaltesting；interferometry；sub—aperturestitching；leastsquaresfitting引言用也很昂贵。子孔径拼接技术作为一种有效的大口径光学大口径光学平面镜的检测，在传统光学检测中，通常需要配备大口径干涉仪或者搭建Ritchey—镜面检测手段，最早于1982年由C．J．Kim提出，common形式的检验光路r】]，这时往往需要一块该技术用一系列较小的光学平面阵列代替了较大与被检元件尺寸相同甚至更大尺寸的参考光学平的参考平面，从而实现对大型光学系统的检测。面或

7、球面，然而制造和检测大口径参考平面镜和在国外，QED公司与亚利桑那大学光学中心对该球面镜存在很多的困难，并且所需的时间很长，费技术进行了比较深入的研究。2003年，QED公司收稿日期：2013—09—03；修回日期：2013—09—25基金项目：863基金资助项目(O8663NJ090)；973基金资助项目(2011CB0132005)；国家自然科学基金重点项目(61036015)作者简介：郑立功(1969一)，男，吉林长春人，博士，研究员，主要从事先进光学制造技术研究。E—mail：lig