北京信息科技大学 光电测试技术北京市重点实验室, 北京 100101
针对部分补偿法和子孔径拼接技术对大孔径凸非球面进行测量时, 部分补偿透镜的优化设计是关键技术之一, 基于ZEMAX软件对用于大孔径凸非球面的部分补偿透镜进行了优化设计, 以波前斜率作为优化目标, 通过直接观察弥散圆半径对全口径的光线进行优化。设计结果表明, 用结构简单的单片部分补偿透镜即可实现对大孔径凸非球面的面形测量, 在不同的子孔径区域, 部分补偿系统在理想焦面处的弥散圆最大半径均小于165 μm, 满足设计要求, 验证了结合部分补偿法和子孔径拼接技术测量大孔径凸非球面的可行性。
光学设计 部分补偿透镜 大孔径凸非球面 弥散圆 optical design part-compensating lens large aperture convex aspheric surface dispersive spot
用部分补偿法检测非球面时，部分补偿透镜的优化设计是关键技术之一。针对这一难点，提出了一种以剩余波前斜率作为优化目标的基于Zemax的部分补偿透镜设计方法，分析了剩余波前斜率与干涉条纹密度以及弥散圆之间的关系，得到了弥散圆可以定量表征剩余波前斜率的结论，并将弥散圆半径作为优化函数。针对3种不同参数的非球面进行了部分补偿透镜的优化设计，设计结果表明，该方法可在保证干涉条纹可探测的前提下，简单、快速、全面直观地实现部分补偿透镜的优化设计，减小剩余波前斜率，降低干涉条纹密度，从而扩大干涉仪可测非球面面形误差的测量范围，提高可测的空间频率。
光学设计 部分补偿透镜 剩余波前斜率 弥散圆
