为实现小口径Hindle透镜对大口径凸非球面的高精度检测,提出了一种新的凸非球面 无光焦度双透镜Hindle检验方法,通过加入无光焦度校正透镜有效解决了传统Hindle检验的不足。对口径180 mm、半径380 mm、 偏心率2.8的凸非球面进行了设计分析,分别给出了不同光焦度分配及不同无光焦度双透镜 间距时系统的残余波像差曲线图,得出较优的系统残余波像差为0.0006λ,验证了该方法的可行性。

为了实现大口径凸非球面的高准确度检测, 提出了凸非球面背向零位补偿检验方法.该方法在非球面背面引入辅助球面并在光路中加入球面补偿透镜来达到零位补偿检验.辅助球面既可以使凸非球面等效为凹非球面, 还可以补偿部分非球面法线像差.依据三级像差理论, 对辅助球面曲率半径及补偿透镜结构参量进行初始结构求解, 并编写了求解初始结构软件, 再利用光学设计软件对初始结构进行优化, 优化结果满足设计要求, 使凸非球面背向零位补偿检验理论化.在实际应用中, 以Φ120 mm凸非球面为例设计了凸非球面背向零位补偿检测系统, 检测系统设计的剩余波像差PV为0.024λ、RMS为0.007λ.利用此检测方法加工完成后的凸非球面的面形准确度优于λ／40.

在现代光学检测中,凸非球面的检测一直是一个难点。辅助面的背向零位检测方法, 从三级像差理论出发,通过计算非球面的法距差,来探讨辅助面对凸非球面法距差的补偿校 正能力。这种检验方法可用于偏心率－1/n2几何光学 辅助面补偿 凸非球面检测 geometric optics auxiliary surface compensation convex asphere testing 

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量子电子学报

2014, 31(5): 520