基于最小PV值的非球面测量Z轴定位方法

作者：兰梦辉; 李兵; 魏翔^*; 吴修远; 刘晓

来源：仪器仪表学报, 2022, 43(06): 29-37.

DOI：10.19650/j.cnki.cjsi.J2209595

• 非球面检测
• 干涉测量
• Z轴定位
• 最小PV值

在基于Zygo干涉仪的非球面检测中，沿光轴(Z轴)方向的定位精度直接影响测量结果的准确性。本文提出了一种基于最小PV值的非球面测量Z轴定位方法，分析了非球面与参考球面波的理论模型，推导出了对应的最佳参考球面波半径、顶点偏离量以及理论测量位置，并在此基础上完成了沿Z轴方向0.001 mm精度范围内的定位过程。该方法可将被测非球面定位至理论测量位置，有效地降低由于定位误差造成的测量误差；准确找到参考球面波半径，对基于Zygo干涉仪的点云重构和拼接方法也具有重要意义。对一直径为108 mm的非球面镜进行了实验验证，定位后的结果与最佳参考球面波的点云数据计算结果对比，结果接近，证明了定位方法的正确性；并与零位检测结果相比，PV值残差为0.047λ,RMS残差为0.019λ,进一步证明了该定位方法的准确性。

• 单位
  西安交通大学; 西安交通大学苏州研究院; 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室