離軸計算全息用于非球面檢測及其精度驗證.pdf

1、非球面具有優(yōu)異的成像特性，是現(xiàn)代高性能光學(xué)系統(tǒng)的重要組成部分，其應(yīng)用和加工都離不開檢測。目前非球面加工精度已達(dá)到nm級，而檢測技術(shù)發(fā)展相對滯后，因此亟需發(fā)展成熟可靠的高精度檢測技術(shù)。
　　 采用計算全息(CGH)進(jìn)行零位補(bǔ)償檢測是一種高精度檢測非球面的方案，本文針對采用同軸CGH時會形成測試盲區(qū)這一不足，研究了離軸CGH檢測技術(shù)。首先根據(jù)CGH局部結(jié)構(gòu)特征，建立一維線性光柵模型，用標(biāo)量衍射理論分析了CGH的圖形刻寫位置、臺階深度

2、和占空比等參數(shù)與出射波面和衍射效率之間的關(guān)系;其次研究了離軸CGH的設(shè)計方法，將其載頻分為同軸載頻和離軸載頻兩部分，分別通過逆向光線追跡法和頻譜分析進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化，兩部分融合后即獲取離軸CGH的相位分布函數(shù)，經(jīng)編碼加工獲得用于檢測的離軸CGH;最后采用改進(jìn)的泰曼-格林干涉儀并設(shè)計了相應(yīng)的離軸CGH，對一塊高次非球面展開測試并分析誤差。結(jié)果表明采用離軸CGH后不僅消除了測試盲區(qū)，而且與采用同軸CGH方案的檢測結(jié)果保持了良好的一致性。