一种基于大口径微位移调整架的干涉测量方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115790442A(43)申请公布日2023.03.14(21)申请号202211423301.6(22)申请日2022.11.15(71)申请人南京理工大学地址210094江苏省南京市玄武区孝陵卫200号(72)发明人朱日宏刘斯靓韩志刚马骏陈磊郑东晖(74)专利代理机构南京理工大学专利中心32203专利代理师朱沉雁(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种基于大口径微位移调整架的干涉测量方法(57)摘要本发明公开了一种基于大口径微位移调整架的干涉测量方法，首次采用适用于装夹重量大于50kg，600mm口径以上光学元件的大口径微位移调整架，大口径微位移调整架包括底座、镜架、定轴、第一微位移组件、动板、俯仰调节传动组件、偏摆调节传动组件、第一手轮、第二手轮。镜架与动板紧密贴合共同运动，微位移组件带动大口径光学元件产生纳米级步进，实现高精度机械移相，底座通过定轴、两组传动组件与动板传动，定轴保证底座和动板相对位置不变，传动组件可调节动板相对于底座的俯仰、偏摆，此装置实现了在进行大口径光学元件干涉测量时，兼顾二维偏摆调节及高精度机械移相的功能。CN115790442ACN115790442A权利要求书1/2页1.一种基于大口径微位移调整架的干涉测量方法，其特征在于，步骤如下：步骤1、搭建大口径微位移调整架（4），适用于装夹重量大于50kg，600mm口径以上光学元件；步骤2、将标准平面镜（3）装夹在大口径微位移调整架（4）的镜架（7）上，共光轴依次设置干涉仪（1）、扩束系统（2）、标准平面镜（3）、被测镜（5），构成干涉测量光路；步骤3、打开干涉仪（1），口径100mm的准直光束从干涉仪（1）出射，经扩束系统（2）形成600mm以上大口径准直光束；步骤4、使用大口径微位移调整架（4）的手轮调整标准平面镜姿态；步骤5、调整标准平面镜（3）、被测镜（5）的姿态，直至在计算机中观察到三~四根清晰的干涉条纹；步骤6、标定相移量，在电压信号的控制下，微位移组件中的压电晶体（14）产生纳米级步进，实现高精度机械移相；步骤7、计算机采集多幅移相干涉图，用以解算被测镜（5）面形信息。2.根据权利要求1所述的基于大口径微位移调整架的干涉测量方法，其特征在于，步骤1中，所述大口径微位移调整架（4）包括底座（6）、镜架（7）、定轴（8）、第一微位移组件（9‑1）、动板（10）、俯仰调节传动组件（11‑1）、偏摆调节传动组件（11‑2）；动板（10）平行于底座（6）的前端面设置，定轴（8）后端与底座（6）固定连接，定轴（8）前端通过第一微位移组件（9‑1）与动板（10）连接，俯仰调节传动组件（11‑1）的后端固定在底座（6）内，前端与动板（10）连接；偏摆调节传动组件（11‑2）的后端固定在底座（6）内，前端与动板（10）连接；镜架（7）通过连接支架平行固定在动板（10）的前端面上，随动板（10）运动；俯仰调节传动组件（11‑1）用于实现动板（10）的俯仰运动，偏摆调节传动组件（11‑2）用于实现动板（10）的偏摆运动。3.根据权利要求2所述的基于大口径微位移调整架的干涉测量方法，其特征在于，还包括自上向下设置在底座（6）侧面的第一手轮（12‑1）和第二手轮（12‑2），第一手轮（12‑1）通过蜗轮蜗杆结构与俯仰调节传动组件（11‑1）连接，转动第一手轮（12‑1）带动俯仰调节传动组件（11‑1）运动进而实现动板（10）的俯仰运动，第二手轮（12‑2）通过蜗轮蜗杆结构与偏摆调节传动组件（11‑2）连接，转动第二手轮（12‑2）带动偏摆调节传动组件（11‑2）运动进而实现动板（10）的偏摆运动。4.根据权利要求3所述的基于大口径微位移调整架的干涉测量方法，其特征在于，所述俯仰调节传动组件（11‑1）包括框架（18）、联轴器（19）、止挡块（21）、滚珠丝杆（22）、第二微位移组件（9‑2）、第二调心球轴承（13‑2）和两个行程开关（20）；框架（18）作为支撑件，其上设有止挡块（21）和两个行程开关（20），滚珠丝杆（22）后端伸入框架（18），并通过联轴器（19）与蜗轮蜗杆结构连动，滚珠丝杆（22）的前端向前依次穿过框架（18）、底座（6）后，通过第二调心球轴承（13‑2）与第二微位移组件（9‑2）连接，第二微位移组件（9‑2）与动板（10）连接，固定在框架（18）上的止挡块（21）和行程开关（20）分别在手动、电动调节时对滚珠丝杆（22）起限位作用；第二调心球轴承（13‑2）适用于内外两滚道轴心线间的有角偏差运动，与第二微位移组件（9‑2）贴合的第二调心球轴承（13‑2）外滚道随动板（10）偏转，当受电压激励时可使压电晶体