基于自動(dòng)跟蹤的自由曲面光學(xué)元件形貌測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種基于自動(dòng)跟蹤的自由曲面光學(xué)元件形貌測(cè)量系統(tǒng)，包括運(yùn)動(dòng)模塊、位置伺服模塊和雙頻激光干涉儀；所述運(yùn)動(dòng)模塊包括轉(zhuǎn)臺(tái)、導(dǎo)軌、音圈電機(jī)、滑塊和機(jī)架；所述位置伺服模塊包括彩色共焦位移傳感器、信號(hào)調(diào)理器、自動(dòng)跟蹤控制器、音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、光柵尺和光柵尺讀數(shù)頭；所述雙頻激光干涉儀包括激光器、平面干涉鏡組和可移動(dòng)反光鏡；本實(shí)用新型采用探頭自動(dòng)跟蹤的測(cè)量方式來擬合被測(cè)光學(xué)元件的形貌，能有效解決現(xiàn)有測(cè)量方法中探頭不動(dòng)帶來的無(wú)法測(cè)量PV值較大的問題。同時(shí)采用彩色共焦測(cè)量原理，能使測(cè)量精度和分辨率都達(dá)到納米級(jí)，測(cè)量量程達(dá)到10mm，彌補(bǔ)了現(xiàn)有探頭對(duì)被測(cè)光學(xué)元件有可能造成損傷、精度不高和量程有限的問題。
【專利說明】
基于自動(dòng)跟蹤的自由曲面光學(xué)元件形貌測(cè)量系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種非接觸式光學(xué)三維形貌測(cè)量領(lǐng)域，尤其是涉及一種非球面和自由表面的測(cè)量。【背景技術(shù)】
[0002]自由曲面光學(xué)元件由于其較小的畸變和較輕的質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，有很大的市場(chǎng)前景和需求。目前，隨著超精密加工技術(shù)的發(fā)展(包括快刀伺服，慢刀伺服和微銑削等)，自由曲面加工已成為可能，自由曲面的先進(jìn)制造技術(shù)為自由曲面的應(yīng)用創(chuàng)造了前提，使自由曲面光學(xué)元件在很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如航空航天。相對(duì)于制造加工技術(shù)的發(fā)展，自由曲面的測(cè)量方法并沒有很大的進(jìn)展。當(dāng)前的測(cè)量方法還是多采用接觸式測(cè)量，如Taylor Hobs1n PG1.但接觸式測(cè)量有可能對(duì)表面造成損傷。
[0003]因此采用光學(xué)非接觸式測(cè)量方法成為主流的研究方向。其中高精度，大量程和高軸向分辨率的位移傳感器是非接觸式測(cè)量自由曲面技術(shù)的關(guān)鍵。然而通常情況下，高精度的位移傳感器的量程比較短。為了解決高精度位移傳感器量程短的問題，許多研究已經(jīng)在進(jìn)行中。其中有兩種比較典型的方法。一種是采用軌跡規(guī)劃的方法來避免測(cè)量范圍超過傳感器的量程，比如RensHenselmans等人發(fā)明的NAN0MEF0S系統(tǒng)，Scott DeFisher等人發(fā)明的 UltraSurfd系統(tǒng)以及Taylor Hobbson的LuphoScan系統(tǒng)。這些系統(tǒng)都有很好的性能。但這些系統(tǒng)所采用的軌跡跟蹤是個(gè)高難度的工作，它需要很復(fù)雜的算法和軟件支持，尤其是是當(dāng)被測(cè)表面的設(shè)計(jì)參數(shù)未知時(shí)。除此之外，這些系統(tǒng)價(jià)格昂貴，導(dǎo)致我們很難用得起。為了克服軌跡規(guī)劃的缺點(diǎn)，第二種方法被設(shè)計(jì)用來測(cè)量較小斜率的自由曲面，比如AgustiPint6發(fā)明的PLuAPEX系統(tǒng)。取代了軌跡規(guī)劃，這種方法采用伺服單元實(shí)時(shí)的控制探頭的位置來跟蹤測(cè)量表面。最后根據(jù)跟蹤軌跡和跟蹤誤差得出被測(cè)曲面形狀。然而這種方法由于探頭的質(zhì)量和體積等原因?qū)е聮呙杷俣容^慢，而且伺服單元不能滿足快速和高精度測(cè)量的要求。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型為了解決接觸式測(cè)量可能對(duì)表面造成的損傷問題，同時(shí)為了提高非接觸式的測(cè)量精度，測(cè)量范圍與掃描速度，而提出了一種基于自動(dòng)跟蹤原理的自由曲面光學(xué)元件形貌測(cè)量系統(tǒng)。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種基于自動(dòng)跟蹤原理的自由曲面光學(xué)元件形貌測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括運(yùn)動(dòng)模塊、位置伺服模塊和雙頻激光干涉儀;其中，所述運(yùn)動(dòng)模塊包括轉(zhuǎn)臺(tái)、導(dǎo)軌、音圈電機(jī)、滑塊和機(jī)架;所述位置伺服模塊包括彩色共焦位移傳感器、信號(hào)調(diào)理器、自動(dòng)跟蹤控制器、音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、光柵尺和光柵尺讀數(shù)頭;所述雙頻激光干涉儀包括激光器、平面干涉鏡組和可移動(dòng)反光鏡;所述音圈電機(jī)包括線圈和磁鋼；
[0006]待測(cè)光學(xué)元件放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上，轉(zhuǎn)臺(tái)能夠沿X，Y方向做高精度運(yùn)動(dòng);所述導(dǎo)軌、光柵尺讀數(shù)頭和音圈電機(jī)的磁鋼固定于機(jī)架上;所述彩色共焦位移傳感器、音圈電機(jī)的線圈和可移動(dòng)反光鏡固定在滑塊上，滑塊放置在導(dǎo)軌上，能夠沿導(dǎo)軌直線滑動(dòng);所述彩色共焦位移傳感器、信號(hào)調(diào)理器、自動(dòng)跟蹤控制器和音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器依次相連;所述音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器與音圈電機(jī)的線圈連接，驅(qū)動(dòng)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與磁鋼產(chǎn)生的恒定磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生推力推動(dòng)滑塊沿導(dǎo)軌直線運(yùn)動(dòng)；
[0007]所述平面干涉鏡組位于可移動(dòng)反光鏡正上方，所述激光器發(fā)出雙頻激光信號(hào)作用于平面干涉鏡組，一束作為測(cè)量光，一束作為參考光；當(dāng)滑塊移動(dòng)時(shí)，可移動(dòng)反光鏡返回的測(cè)量光的頻率發(fā)生變化，參考光頻率不變，從而測(cè)得彩色共焦位移傳感器的運(yùn)動(dòng)跟蹤軌跡信號(hào)；
[0008]所述彩色共焦位移傳感器輸出包含其與待測(cè)光學(xué)元件表面實(shí)際距離值的光譜信號(hào)，經(jīng)信號(hào)調(diào)理器處理輸出連續(xù)模擬電信號(hào)，將實(shí)際距離值和目標(biāo)距離值之差作為跟蹤誤差輸入到自動(dòng)跟蹤控制器中進(jìn)行PID控制，輸出音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)，音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器發(fā)送運(yùn)動(dòng)指令給音圈電機(jī)，音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)滑塊沿導(dǎo)軌滑動(dòng)，從而帶動(dòng)彩色共焦位移傳感器和可移動(dòng)反射鏡一起運(yùn)動(dòng)，同時(shí)光柵尺讀數(shù)頭將測(cè)得的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)再反饋給音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，從而形成閉環(huán)控制。
[0009]進(jìn)一步地，所述光柵尺和光柵尺讀數(shù)頭分辨率為20nm;所述自動(dòng)跟蹤控制器為積分分離式PID控制器;所述音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器為COPLEY電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
[0010]進(jìn)一步地，所述雙頻激光干涉儀采用ag i I e n t平面干涉儀，其真空波長(zhǎng)為632.991354nm，波長(zhǎng)精度±0.lppm，波長(zhǎng)穩(wěn)定性:±0.002ppm(I小時(shí))。
[0011]進(jìn)一步地，所述彩色共焦位移傳感器采用STIL的彩色共焦位移傳感器，其工作距離為20mm，最大傾斜角度為±21°，測(cè)量范圍為4.0mm。
[0012]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)軌采用米思米直線導(dǎo)軌，其精度達(dá)到um級(jí)，基本額定動(dòng)負(fù)載1400N，基本額定靜負(fù)載2200N。
[0013]進(jìn)一步地，所述平面干涉鏡組包括偏振分光棱鏡、固定反射鏡、參考鏡和1/4λ玻片;所述激光器發(fā)出的雙頻激光信號(hào)，經(jīng)過偏振分光棱鏡分成兩束不同頻率的光，一束作為測(cè)量光(頻率Π)，一束作為參考光(頻率f2);測(cè)量光經(jīng)過1/4λ玻片后入射到可移動(dòng)反光鏡再返回經(jīng)過1/4λ玻片和固定反射鏡后又再一次入射在可移動(dòng)反光鏡上，然后原路返回經(jīng)偏振分光棱鏡后入射到激光器;當(dāng)滑塊移動(dòng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致返回的測(cè)量光的頻率發(fā)生變化，即變?yōu)閒!± △ d;同時(shí)參考光經(jīng)偏振分光棱鏡與1/4λ玻片后入射到參考鏡，然后反射光先后經(jīng)偏振分光棱鏡、固定反射鏡和偏振分光棱鏡再次入射到參考鏡，然后經(jīng)反射后被激光器接收；因?yàn)閰⒖肩R固定不動(dòng)，所以此時(shí)頻率不變，為f2;激光器經(jīng)處理后可得出Ad，從而根據(jù)Ad換算出彩色共焦位移傳感器的運(yùn)動(dòng)跟蹤軌跡信號(hào)。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:采用探頭自動(dòng)跟蹤的測(cè)量方式來擬合被測(cè)光學(xué)元件的形貌，能有效解決現(xiàn)有測(cè)量方法中探頭不動(dòng)帶來的無(wú)法測(cè)量PV值較大的問題。同時(shí)采用彩色共焦測(cè)量原理，能使測(cè)量精度和分辨率都達(dá)到納米級(jí)，測(cè)量量程達(dá)到10mm，彌補(bǔ)了現(xiàn)有探頭對(duì)被測(cè)光學(xué)元件有可能造成損傷、精度不高和量程有限的問題。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型自由曲面光學(xué)元件形貌測(cè)量系統(tǒng)的原理框圖；
[0016]圖中，轉(zhuǎn)臺(tái)1、測(cè)光學(xué)元件2、機(jī)架3、滑塊4、音圈電機(jī)5、可移動(dòng)反光鏡6、導(dǎo)軌7、光柵尺8、光柵尺讀數(shù)頭9、彩色共焦位移傳感器10、信號(hào)調(diào)理器11、自動(dòng)跟蹤控制器12、音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13、參考鏡14、固定反射鏡15、偏振分光棱鏡16、激光器17、1/4A玻片18?！揪唧w實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步闡述。
[0018]如圖1所示，本實(shí)用新型提供的一種基于自動(dòng)跟蹤原理的自由曲面光學(xué)元件形貌測(cè)量系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括運(yùn)動(dòng)模塊、位置伺服模塊和雙頻激光干涉儀;其中，所述運(yùn)動(dòng)模塊包括轉(zhuǎn)臺(tái)1、導(dǎo)軌7、音圈電機(jī)5、滑塊4和機(jī)架3;所述位置伺服模塊包括彩色共焦位移傳感器 10、信號(hào)調(diào)理器11、自動(dòng)跟蹤控制器12、音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13、光柵尺8和光柵尺讀數(shù)頭9;所述雙頻激光干涉儀包括激光器17、平面干涉鏡組和可移動(dòng)反光鏡6;所述音圈電機(jī)5包括線圈和磁鋼；
[0019]待測(cè)光學(xué)元件2放置在轉(zhuǎn)臺(tái)1上，轉(zhuǎn)臺(tái)1可沿X，Y方向做高精度運(yùn)動(dòng);所述導(dǎo)軌7、光柵尺讀數(shù)頭9和音圈電機(jī)5的磁鋼固定于機(jī)架3上;所述彩色共焦位移傳感器10、音圈電機(jī)5 的線圈和可移動(dòng)反光鏡6固定在滑塊4上，滑塊4放置在導(dǎo)軌7上，可沿導(dǎo)軌7直線滑動(dòng);所述彩色共焦位移傳感器10、信號(hào)調(diào)理器11、自動(dòng)跟蹤控制器12和音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13依次相連； 所述音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13與音圈電機(jī)5的線圈連接，驅(qū)動(dòng)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與磁鋼產(chǎn)生的恒定磁場(chǎng)相互作用產(chǎn)生推力推動(dòng)滑塊4沿導(dǎo)軌7直線運(yùn)動(dòng)；
[0020]所述平面干涉鏡組位于可移動(dòng)反光鏡6正上方，所述激光器17發(fā)出雙頻激光信號(hào)作用于平面干涉鏡組，一束作為測(cè)量光，一束作為參考光；當(dāng)滑塊4移動(dòng)時(shí)，可移動(dòng)反光鏡6 返回的測(cè)量光的頻率發(fā)生變化，參考光頻率不變，從而測(cè)得彩色共焦位移傳感器10的運(yùn)動(dòng)跟蹤軌跡信號(hào)；
[0021]所述彩色共焦位移傳感器10輸出包含其與待測(cè)光學(xué)元件2表面實(shí)際距離值的光譜信號(hào)，經(jīng)信號(hào)調(diào)理器11處理輸出連續(xù)模擬電信號(hào)，將實(shí)際距離值和目標(biāo)距離值之差作為跟蹤誤差輸入到自動(dòng)跟蹤控制器12中進(jìn)行PID控制，輸出音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13的控制信號(hào)，音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13發(fā)送運(yùn)動(dòng)指令給音圈電機(jī)5，音圈電機(jī)5驅(qū)動(dòng)滑塊4沿導(dǎo)軌7滑動(dòng)，從而帶動(dòng)彩色共焦位移傳感器10和可移動(dòng)反射鏡6—起運(yùn)動(dòng)，同時(shí)光柵尺讀數(shù)頭9將測(cè)得的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)再反饋給音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13,從而形成閉環(huán)控制。[〇〇22]優(yōu)選的，所述光柵尺8和光柵尺讀數(shù)頭9分辨率為20nm;所述自動(dòng)跟蹤控制器12為積分分離式PID控制器;所述音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13為COPLEY電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
[0023]優(yōu)選的，所述雙頻激光干涉儀采用agilent平面干涉儀，其真空波長(zhǎng)為 632.991354]1111，波長(zhǎng)精度±0.1口口111，波長(zhǎng)穩(wěn)定性:±0.002口口111(1小時(shí))。[〇〇24]優(yōu)選的，所述彩色共焦位移傳感器10采用STIL的彩色共焦位移傳感器，其工作距離為20mm，最大傾斜角度為±21°，測(cè)量范圍為4.0mm。[〇〇25]優(yōu)選的，所述導(dǎo)軌7采用米思米直線導(dǎo)軌，其精度達(dá)到um級(jí)，基本額定動(dòng)負(fù)載 1400N，基本額定靜負(fù)載2200N。[〇〇26]優(yōu)選的，所述平面干涉鏡組包括偏振分光棱鏡16、固定反射鏡15、參考鏡14和1/4入玻片18;所述激光器17發(fā)出的雙頻激光信號(hào)，經(jīng)過偏振分光棱鏡16分成兩束不同頻率的光， 一束作為測(cè)量光(頻率fl)，一束作為參考光(頻率f2);測(cè)量光經(jīng)過1/4A玻片18后入射到可移動(dòng)反光鏡6再返回經(jīng)過1/4A玻片18和固定反射鏡15后又再一次入射在可移動(dòng)反光鏡6上，然后原路返回經(jīng)偏振分光棱鏡16后入射到激光器17;當(dāng)滑塊4移動(dòng)時(shí)，會(huì)導(dǎo)致返回的測(cè)量光的頻率發(fā)生變化，即變?yōu)閒l 土 Δ d;同時(shí)參考光經(jīng)偏振分光棱鏡16與1/4λ玻片18后入射到參考鏡14，然后反射光先后經(jīng)偏振分光棱鏡16、固定反射鏡15和偏振分光棱鏡16再次入射到參考鏡14，然后經(jīng)反射后被激光器17接收；因?yàn)閰⒖肩R14固定不動(dòng)，所以此時(shí)頻率不變，為f2;激光器12經(jīng)處理后可得出Ad，從而根據(jù)Ad換算出彩色共焦位移傳感器10的運(yùn)動(dòng)跟蹤軌跡信號(hào)。
[0027]本實(shí)用新型測(cè)量系統(tǒng)的工作過程如下:
[0028](I)將待測(cè)光學(xué)元件2放置在轉(zhuǎn)臺(tái)I上，轉(zhuǎn)臺(tái)I沿X，Y方向做S形掃描運(yùn)動(dòng)；
[0029](2)在自動(dòng)跟蹤控制器12中設(shè)定彩色共焦位移傳感器10與待測(cè)光學(xué)元件2的目標(biāo)距離；
[0030](3)通過彩色共焦位移傳感器10測(cè)量其與待測(cè)光學(xué)元件2的實(shí)際距離值，將實(shí)際距離值和目標(biāo)距離值之差作為跟蹤誤差輸入到自動(dòng)跟蹤控制器12中進(jìn)行PID控制，輸出音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13的控制信號(hào)，通過PID調(diào)節(jié)來提高控制系統(tǒng)的精度;所述自動(dòng)跟蹤控制器12可采用基于STM32芯片的自動(dòng)跟蹤控制器。
[0031](4)音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13發(fā)送運(yùn)動(dòng)指令給音圈電機(jī)5，音圈電機(jī)5驅(qū)動(dòng)滑塊4沿導(dǎo)軌7滑動(dòng)，從而帶動(dòng)彩色共焦位移傳感器10和可移動(dòng)反射鏡6—起運(yùn)動(dòng)，此時(shí)通過雙頻激光干涉儀測(cè)量彩色共焦位移傳感器10的運(yùn)動(dòng)跟蹤軌跡信號(hào)，同時(shí)光柵尺讀數(shù)頭9將測(cè)得的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)再反饋給音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器13，從而形成閉環(huán)控制；
[0032](5)最后把彩色共焦位移傳感器10輸出的實(shí)際距離值和雙頻激光干涉儀測(cè)得的運(yùn)動(dòng)跟蹤軌跡(經(jīng)環(huán)境、波長(zhǎng)補(bǔ)償)疊加后得出待測(cè)光學(xué)元件2的實(shí)際形狀。
[0033]實(shí)施例
[0034]在實(shí)施例中，通過一個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù)已知的凹鏡來驗(yàn)證該測(cè)量系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。首先將凹鏡放置在轉(zhuǎn)臺(tái)上，然后通過氣動(dòng)平臺(tái)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)先沿X軸方向以速度lmm/S運(yùn)動(dòng)18mm，然后沿Y軸方向以速度lmm/s運(yùn)動(dòng)0.lmm，接著沿X軸反方向繼續(xù)以相同速度運(yùn)動(dòng)，這樣來回運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)S型掃描，掃描范圍為18mm* 18mm。測(cè)量參數(shù)和設(shè)計(jì)參數(shù)的差別在± 2um左右，在凹鏡制造商給的公差范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于自動(dòng)跟蹤的自由曲面光學(xué)元件形貌測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括運(yùn)動(dòng)模塊、位置伺服模塊和雙頻激光干涉儀;其中，所述運(yùn)動(dòng)模塊包括轉(zhuǎn)臺(tái)(I)、導(dǎo)軌(7)、音圈電機(jī)(5)、滑塊(4)和機(jī)架(3);所述位置伺服模塊包括彩色共焦位移傳感器(10)、信號(hào)調(diào)理器(11)、自動(dòng)跟蹤控制器(12)、音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(13)、光柵尺(8)和光柵尺讀數(shù)頭(9);所述雙頻激光干涉儀包括激光器(17)、平面干涉鏡組和可移動(dòng)反光鏡(6);所述音圈電機(jī)(5)包括線圈和磁鋼;待測(cè)光學(xué)元件(2)放置在轉(zhuǎn)臺(tái)(I)上，轉(zhuǎn)臺(tái)(I)能夠沿X，Y方向運(yùn)動(dòng);所述導(dǎo)軌(7)、光柵尺讀數(shù)頭(9)和音圈電機(jī)(5)的磁鋼固定于機(jī)架(3)上;所述彩色共焦位移傳感器(10)、音圈電機(jī)(5)的線圈和可移動(dòng)反光鏡(6)固定在滑塊(4)上，滑塊(4)放置在導(dǎo)軌(7)上，能夠沿導(dǎo)軌(7)直線滑動(dòng);所述彩色共焦位移傳感器(10)、信號(hào)調(diào)理器(11)、自動(dòng)跟蹤控制器(12)和音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(13)依次相連;所述音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(13)與音圈電機(jī)(5)的線圈連接;所述平面干涉鏡組位于可移動(dòng)反光鏡(6)正上方，所述激光器(17)正對(duì)平面干涉鏡組側(cè)面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自動(dòng)跟蹤的自由曲面光學(xué)元件形貌測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述光柵尺(8)和光柵尺讀數(shù)頭(9)分辨率為20nm;所述自動(dòng)跟蹤控制器(12)為積分分離式PID控制器;所述音圈電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(13)為COPLEY電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自動(dòng)跟蹤的自由曲面光學(xué)元件形貌測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述雙頻激光干涉儀采用agi lent平面干涉儀，其真空波長(zhǎng)為632.991354nm，波長(zhǎng)精度±0.lppm，波長(zhǎng)穩(wěn)定性:±0.002ppm。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自動(dòng)跟蹤的自由曲面光學(xué)元件形貌測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述彩色共焦位移傳感器(10)采用STIL的彩色共焦位移傳感器，其工作距離為20mm，最大傾斜角度為±21°，測(cè)量范圍為4.0mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自動(dòng)跟蹤的自由曲面光學(xué)元件形貌測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述導(dǎo)軌(7)采用米思米直線導(dǎo)軌，其精度達(dá)到um級(jí)，基本額定動(dòng)負(fù)載1400N，基本額定靜負(fù)載2200N。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自動(dòng)跟蹤的自由曲面光學(xué)元件形貌測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述平面干涉鏡組包括偏振分光棱鏡(16)、固定反射鏡(15)、參考鏡(14)和1/4λ玻片(18);所述激光器(17)發(fā)出的雙頻激光信號(hào)，一束經(jīng)過1/4λ玻片(18)后入射到可移動(dòng)反光鏡(6)再返回經(jīng)過1/4λ玻片(18)和固定反射鏡(15)后又再一次入射在可移動(dòng)反光鏡(6)上，然后原路返回經(jīng)偏振分光棱鏡(16)后入射到激光器(17);另一束經(jīng)偏振分光棱鏡(16)與1/4λ玻片(18)后入射到參考鏡(14)，然后反射光先后經(jīng)偏振分光棱鏡(16)、固定反射鏡(15)和偏振分光棱鏡(16)再次入射到參考鏡(14)，然后經(jīng)反射后被激光器(17)接收。
【文檔編號(hào)】G01B11/24GK205655804SQ201620162659
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年3月3日 公開號(hào)201620162659.1, CN 201620162659, CN 205655804 U, CN 205655804U, CN-U-205655804, CN201620162659, CN201620162659.1, CN205655804 U, CN205655804U
【發(fā)明人】居冰峰, 杜慧林, 曾培陽(yáng), 孫安玉, 孫澤青
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)