1.一種光學(xué)自由曲面的像散補(bǔ)償型干涉檢測裝置，其特征在于：包括He-He激光器(1)、擴(kuò)束系統(tǒng)(2)、1/2波片(3)、偏振分光棱鏡(4)、第一1/4波片(5)、第二1/4波片(8)、標(biāo)準(zhǔn)平面反射鏡(6)、移相器(7)、第一匯聚透鏡(9)、待測自由曲面(10)、第二匯聚透鏡(11)、平面反射鏡(12)、偏振片(13)、旋轉(zhuǎn)毛玻璃屏(14)、成像物鏡(15)、探測器(16)、顯示器(17)、計算機(jī)(18)；
所述He-Ne激光器(1)發(fā)出的線偏振光經(jīng)擴(kuò)束系統(tǒng)(2)形成準(zhǔn)直光束，然后經(jīng)過1/2波片(3)后形成P光與S光比例可調(diào)的檢測光束，該檢測光束經(jīng)過偏振分光棱鏡(4)后分為振動方向相互垂直的兩束光：S光作為參考光、P光作為測試光，其中P光經(jīng)第一會聚透鏡(9)后形成發(fā)散光束投射到待測自由曲面(10)上，產(chǎn)生的反射光經(jīng)第二會聚透鏡(11)準(zhǔn)直，然后入射至平面反射鏡(12)并沿原路返回；S光投射到標(biāo)準(zhǔn)平面反射鏡(6)上然后沿原路返回，移相器(7)位于標(biāo)準(zhǔn)平面反射鏡(6)后，通過推動標(biāo)準(zhǔn)平面反射鏡(6)使參考光束產(chǎn)生光程差從而獲得多幅移相干涉圖；參考光路中放置了第一1/4波片(5)、測試光路中放置了第二1/4波片(8)，使得返回至偏振分光棱鏡(4)的兩束光由出射時的P光變?yōu)镾光、S光變?yōu)镻光；偏振分光棱鏡(4)出射的參考光與測試光經(jīng)過偏振片(13)合束后滿足干涉條件，并在旋轉(zhuǎn)毛玻璃屏(14)上形成干涉圖，旋轉(zhuǎn)毛玻璃屏(14)上的干涉圖通過成像物鏡(15)成像后，由探測器(16)采集經(jīng)移相器(7)移相后的多幅干涉圖，并且在顯示器(17)上顯示，最后由計算機(jī)(18)處理干涉圖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)自由曲面的像散補(bǔ)償型干涉檢測裝置，其特征在于，所述擴(kuò)束系統(tǒng)(2)采用開普勒式望遠(yuǎn)鏡結(jié)構(gòu)，包括第一透鏡(2-1)、小孔光闌(2-2)、第二透鏡(2-3)，第一透鏡(2-1)與第二透鏡(2-3)的焦點(diǎn)重合，小孔光闌(2-2)放置在第一透鏡(2-1)與第二透鏡(2-3)的焦點(diǎn)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)自由曲面的像散補(bǔ)償型干涉檢測裝置，其特征在于，所述待測自由曲面(10)為鍍制高反膜自由曲面元件時，1/2波片(3)的快軸與偏振光的振動方向夾角呈2.29°；待測自由曲面(10)為未鍍膜自由曲面元件時，1/2波片(3)的快軸與偏振光的振動方向夾角呈87.71°。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)自由曲面的像散補(bǔ)償型干涉檢測裝置，其特征在于，所述第一1/4波片(5)、第二1/4波片(8)的快軸與經(jīng)過它們的線偏振光振動方向夾角為45°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)自由曲面的像散補(bǔ)償型干涉檢測裝置，其特征在于，所述第一匯聚透鏡(9)、待測自由曲面(10)、第二匯聚透鏡(11)、平面反射鏡(12)構(gòu)成像散補(bǔ)償裝置，其中第一匯聚透鏡(9)用于將平面波轉(zhuǎn)換為球面波投射到待測自由曲面(10)上，第二匯聚透鏡(11)用于將經(jīng)待測自由曲面(10)反射后的光束準(zhǔn)直，平面反射鏡(12)用于將第二匯聚透鏡(11)準(zhǔn)直后的光束返回。
6.一種基于權(quán)利要求1所述光學(xué)自由曲面的像散補(bǔ)償型干涉檢測裝置的檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1，首先根據(jù)待測自由曲面的理論面型參數(shù)，根據(jù)下式計算出像散補(bǔ)償?shù)淖顑?yōu)化傾斜角度fts：
fts＝-R/2 sin U tan U
其中，R為待測自由曲面(10)的擬合球面半徑，U為光束入射到待測自由曲面(10)的入射角；
步驟2，根據(jù)像散補(bǔ)償?shù)淖顑?yōu)化傾斜角度fts搭建像散補(bǔ)償裝置；
步驟3，調(diào)整待測自由曲面(10)的x、y、z軸位置以及x、y軸方向的傾斜，直到顯示器(17)中y方向的干涉條紋最少；
步驟4，由探測器(16)采集多幅移相干涉圖，在計算機(jī)(18)中經(jīng)移相算法及相位解包后恢復(fù)出待測自由曲面的面形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)自由曲面的像散補(bǔ)償型干涉檢方法，其特征在于，步驟3所述x、y、z軸坐標(biāo)系建立如下：光軸方向?yàn)閦軸，垂直于紙面的方向?yàn)閤軸并且符合右手坐標(biāo)系，對應(yīng)到干涉檢測裝置中，光軸方向?yàn)閦軸，垂直于實(shí)驗(yàn)臺的方向?yàn)閤軸且符合右手坐標(biāo)系，對應(yīng)到顯示器(17)中水平方向?yàn)閤軸，垂直方向?yàn)閥軸。