先进的光学面形的检测手段对光学超精加工至为关键,非旋转对称非球面构成的光学元件,因其优越的光学性能,已逐渐成为光电产品及光学/数字成像系统中的关键部件。但对这类特殊的光学元件的检测,目前尚缺乏行之有效的成熟的检测方法。本项目开展了利用计算全息图对非旋转对称非球面进行光学检测的研究,解决了非旋转对称非球面的检测系统设计、非规则的计算全息图的刻制、以及检测系统的装调方面存在的若干难题,提供了一种可靠可行的检测方法。这对于复杂非球面的加工及其推广应用将具有一定的推动作用。主要就以下几个方面展开了研究:(1)提出检测光波经过待检测非旋转对称的位相板,在传播过程中会产生高阶的波像差,并详细推导出了三次位相波前传播过程中的波像差公式,推导了光波经“花瓣形”位相板后传播过程中引入的高阶波像差的理论公式。(2)对CGH衍射级次的分离作了相应的理论分析,并给出了衍射级次分离的仿真结果。对CGH进行了设计、计算与制作。(3)利用Zygo干涉仪结合CGH对三次位相板的面形进行了检测,并对检测结果的误差来源进行了分析。检测精度接近1/3波长。检测结果表明,该方法可行并具有较好的应用前景,但目前精度还不高。
该研究方向获得了国家自然科学基金的资助“用计算全息图检测非旋转对称非球面的技术研究”,负责人:朱文章;项目编号:61050007;科研经费:20万元;2011.1-2011.12。