球面透鏡波前誤差的絕對檢測方法.pdf

1、球面透鏡是高功率激光驅(qū)動器的重要光學元件，其透射波前的高精度檢測是限制國內(nèi)球面透鏡加工質(zhì)量，激光系統(tǒng)裝調(diào)精度提高的關(guān)鍵參數(shù)。常用相對干涉測量法檢測球面透鏡的透射波前，測量精度受限于標準球面鏡頭和后置平面反射鏡的精度。為了移除標準球面鏡頭和后置平面鏡的波前誤差，提高球面透鏡透射波前誤差的測量精度，本文提出一種球面透鏡波前誤差的絕對檢測方法:三位置—平移相減法。為了與這種方法進行比對，將旋轉(zhuǎn)平均法應(yīng)用于球面透鏡波前誤差的檢測中。
　　

2、本文詳細推導了三位置法—平移相減法的理論過程，并分別對三位置—平移相減法與旋轉(zhuǎn)平均法進行了仿真實驗。仿真結(jié)果表明旋轉(zhuǎn)平均法獲得的被測透鏡波前與初始波前殘差圖的RMS值為1.3nm，而采用三位置—平移相減法獲得的被測透鏡波前與初始波前殘差圖的RMS值小于1nm，理論誤差達到高精度檢測的要求。
　　設(shè)計了基于三位置—平移相減法的絕對檢測實驗系統(tǒng)，進行了相對測量法、三位置—平移相減法和旋轉(zhuǎn)平均法對同一塊球面透鏡波前誤差的檢測實驗，對本文

3、的理論進行了驗證。并對三位置—平移相減法實驗中的誤差進行了總結(jié)，重點分析了:三位置—平移相減法中被測透鏡旋轉(zhuǎn)誤差、待測透鏡與后置平面鏡之間旋轉(zhuǎn)一致性誤差以及后置平面鏡移動誤差對測量結(jié)果的影響;旋轉(zhuǎn)平均法中被測透鏡旋轉(zhuǎn)誤差對測量結(jié)果的影響;PZT移動誤差對五步、七步、十三步移相算法的影響。
　　在球面透鏡波前誤差的測量中，三位置—平移相減法可以有效的減小前標準球面鏡頭和后置平面反射鏡對測量結(jié)果的影響，對球面透鏡的加工和裝調(diào)具有很好的