基于Shack-Hartmann传感器测试自由形表面的方法,采用平面波面扫描和拼接.

科学领域:

• 光学工程是指光学工程.
• 计量学 计量学 计量学
• 表面科学是一门学科.

背景情况:

• 自由形表面在测量方面存在挑战,原因是精度和动态范围之间的权衡.
• 现有的表面误差测量技术难以满足对高精度和广泛测量能力的需求.

研究的目的:

• 为自由形表面开发一种非零测试方法,克服当前技术的局限性.
• 为了提高动态范围和测量准确性,用于自由形式的表面误差评估.

主要方法:

• 使用沙克-哈特曼波浪前传感器与接扫描技术 (SHPSS).
• 开发基于射线跟踪和反射定理的数学模型,用于准确的点计算.
• 实现一个代算法,用于波面偏差计算和采样点精细化.

主要成果:

• SHPSS表现出更大的动态范围和更好的波重建精度.
• 实现了11.45nm的测量准确度,用于全孔径自由形表面.
• 在100毫米自由形镜上的实验结果显示RMS误差小于λ/30,重复性准确度好于1/80λ.

结论:

• SHPSS方法为高精度的自由形表面测试提供了可行和有效的解决方案.
• 开发的技术显著提高了测量复杂光学表面的能力.
• SHPSS为推进光学制造和研究中的计量学提供了一个强大的方法.