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基于共聚焦顯微原理的大口徑光學(xué)元件母線輪廓測量方法與流程

文檔序號:12060523閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.基于共聚焦顯微原理的大口徑光學(xué)元件母線輪廓測量方法,其特征在于,所述方法基于大口徑光學(xué)元件母線輪廓測量裝置實現(xiàn);

所述裝置包括共聚焦顯微單元(1)、氣浮平臺(2)和數(shù)據(jù)處理單元(3);

聚焦顯微單元(1)包括激光器(5)、二向色鏡(6)、物鏡(7)、會聚透鏡(8)和光電探測器(9);

待測大口徑光學(xué)元件(4)的受光面上設(shè)置有熒光膜,待測大口徑光學(xué)元件(4)固定設(shè)置在氣浮平臺(2)上;

激光器(5)發(fā)射的激光經(jīng)二向色鏡(6)的反射和物鏡(7)的聚光入射至待測大口徑光學(xué)元件(4)的受光面上,并在熒光膜上形成聚焦光斑,熒光膜上聚焦光斑處的激發(fā)光經(jīng)物鏡(7)的準直、二向色鏡(6)的透射和會聚透鏡(8)的聚光入射至光電探測器(9)的光信號接收端,光電探測器(9)的電信號輸出端與數(shù)據(jù)處理單元(3)的電信號輸入端相連;

數(shù)據(jù)處理單元(3)包括復(fù)合軸向包絡(luò)響應(yīng)曲線生成模塊和動態(tài)復(fù)合運動模型模塊;

復(fù)合軸向包絡(luò)響應(yīng)曲線生成模塊用于根據(jù)光電探測器(9)發(fā)來的電信號生成復(fù)合軸向包絡(luò)響應(yīng)曲線,動態(tài)復(fù)合運動模型模塊用于根據(jù)復(fù)合軸向包絡(luò)響應(yīng)曲線計算得到待測大口徑光學(xué)元件(4)的母線輪廓;

所述方法包括:

步驟一、建立三維直角坐標系,該三維直角坐標系的Z軸為待測大口徑光學(xué)元件(4)的矢高方向,X軸為Z軸方向光源下所述母線在氣浮平臺(2)上表面上的投影的長度方向;

步驟二、使激光器(5)發(fā)射的激光經(jīng)二向色鏡(6)的反射和物鏡(7)的聚光后沿Z軸方向入射至所述母線的一端并形成聚焦光斑;

步驟三、控制氣浮平臺(2)沿著X軸方向單向連續(xù)移動,使所述聚焦光斑沿著所述母線移動至所述母線的另一端;

步驟四、在實施步驟三的同時,激光器(5)自其初始位置沿Z軸方向以預(yù)設(shè)的位移朝向待測大口徑光學(xué)元件(4)做周期性的往返運動,當步驟三結(jié)束時,激光器(5)回到其初始位置;

步驟五、復(fù)合軸向包絡(luò)響應(yīng)曲線生成模塊根據(jù)光電探測器(9)發(fā)來的電信號生成復(fù)合軸向包絡(luò)響應(yīng)曲線;

步驟六、動態(tài)復(fù)合運動模型模塊根據(jù)復(fù)合軸向包絡(luò)響應(yīng)曲線計算得到待測大口徑光學(xué)元件(4)的母線輪廓。

2.如權(quán)利要求1所述的基于共聚焦顯微原理的大口徑光學(xué)元件母線輪廓測量方法,其特征在于,在激光器(5)與二向色鏡(6)之間依次設(shè)置有準直鏡(10)和光闌(11),準直鏡(10)用于將激光器(5)發(fā)射的激光準直為平行光,所述平行光經(jīng)光闌(11)的通光孔入射至二向色鏡(6)的反射面。

3.如權(quán)利要求2所述的基于共聚焦顯微原理的大口徑光學(xué)元件母線輪廓測量方法,其特征在于,在二向色鏡(6)與會聚透鏡(8)之間設(shè)置有可調(diào)濾光片(12),在會聚透鏡(8)與光電探測器(9)之間設(shè)置有表面帶有微孔的隔光板(13),經(jīng)會聚透鏡(8)聚光后的激發(fā)光經(jīng)隔光板(13)上的微孔入射至光電探測器(9)的光信號接收端。

4.如權(quán)利要求1所述的基于共聚焦顯微原理的大口徑光學(xué)元件母線輪廓測量方法,其特征在于,復(fù)合軸向包絡(luò)響應(yīng)曲線生成模塊基于LabVIEW軟件實現(xiàn)。

5.如權(quán)利要求4所述的基于共聚焦顯微原理的大口徑光學(xué)元件母線輪廓測量方法,其特征在于,動態(tài)復(fù)合運動模型模塊基于MATLAB軟件實現(xiàn)。

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