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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106705881A(43)申请公布日2017.05.24(21)申请号201611142561.0(22)申请日2016.12.12(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人刘俭王宇航牛斌谷康谭久彬(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人岳泉清(51)Int.Cl.G01B11/24(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图4页(54)发明名称基于共聚焦显微原理的大口径光学元件母线轮廓测量方法(57)摘要基于共聚焦显微原理的大口径光学元件母线轮廓测量方法,属于光学精密测量技术领域,解决了现有大口径光学元件的共聚焦轮廓测量方法的效率低的问题。本发明所述的方法基于大口径光学元件母线轮廓测量装置实现,其包括建立三维直角坐标系、使激光入射至母线的一端并形成聚焦光斑、使所述聚焦光斑沿着所述母线连续移动至所述母线的另一端、激光器自其初始位置沿Z轴方向以预设的位移朝向待测大口径光学元件做周期性的往返运动、复合轴向包络响应曲线生成模块根据光电探测器发来的电信号生成复合轴向包络响应曲线、动态复合运动模型模块根据该曲线计算得到待测大口径光学元件的母线轮廓的步骤。本发明所述方法用于测量大口径光学元件的母线轮廓。CN106705881ACN106705881A权利要求书1/2页1.基于共聚焦显微原理的大口径光学元件母线轮廓测量方法,其特征在于,所述方法基于大口径光学元件母线轮廓测量装置实现;所述装置包括共聚焦显微单元(1)、气浮平台(2)和数据处理单元(3);聚焦显微单元(1)包括激光器(5)、二向色镜(6)、物镜(7)、会聚透镜(8)和光电探测器(9);待测大口径光学元件(4)的受光面上设置有荧光膜,待测大口径光学元件(4)固定设置在气浮平台(2)上;激光器(5)发射的激光经二向色镜(6)的反射和物镜(7)的聚光入射至待测大口径光学元件(4)的受光面上,并在荧光膜上形成聚焦光斑,荧光膜上聚焦光斑处的激发光经物镜(7)的准直、二向色镜(6)的透射和会聚透镜(8)的聚光入射至光电探测器(9)的光信号接收端,光电探测器(9)的电信号输出端与数据处理单元(3)的电信号输入端相连;数据处理单元(3)包括复合轴向包络响应曲线生成模块和动态复合运动模型模块;复合轴向包络响应曲线生成模块用于根据光电探测器(9)发来的电信号生成复合轴向包络响应曲线,动态复合运动模型模块用于根据复合轴向包络响应曲线计算得到待测大口径光学元件(4)的母线轮廓;所述方法包括:步骤一、建立三维直角坐标系,该三维直角坐标系的Z轴为待测大口径光学元件(4)的矢高方向,X轴为Z轴方向光源下所述母线在气浮平台(2)上表面上的投影的长度方向;步骤二、使激光器(5)发射的激光经二向色镜(6)的反射和物镜(7)的聚光后沿Z轴方向入射至所述母线的一端并形成聚焦光斑;步骤三、控制气浮平台(2)沿着X轴方向单向连续移动,使所述聚焦光斑沿着所述母线移动至所述母线的另一端;步骤四、在实施步骤三的同时,激光器(5)自其初始位置沿Z轴方向以预设的位移朝向待测大口径光学元件(4)做周期性的往返运动,当步骤三结束时,激光器(5)回到其初始位置;步骤五、复合轴向包络响应曲线生成模块根据光电探测器(9)发来的电信号生成复合轴向包络响应曲线;步骤六、动态复合运动模型模块根据复合轴向包络响应曲线计算得到待测大口径光学元件(4)的母线轮廓。2.如权利要求1所述的基于共聚焦显微原理的大口径光学元件母线轮廓测量方法,其特征在于,在激光器(5)与二向色镜(6)之间依次设置有准直镜(10)和光阑(11),准直镜(10)用于将激光器(5)发射的激光准直为平行光,所述平行光经光阑(11)的通光孔入射至二向色镜(6)的反射面。3.如权利要求2所述的基于共聚焦显微原理的大口径光学元件母线轮廓测量方法,其特征在于,在二向色镜(6)与会聚透镜(8)之间设置有可调滤光片(12),在会聚透镜(8)与光电探测器(9)之间设置有表面带有微孔的隔光板(13),经会聚透镜(8)聚光后的激发光经隔光板(13)上的微孔入射至光电探测器(9)的光信号接收端。4.如权利要求1所述的基于共聚焦显微原理的大口径光学元件母线轮廓测量方法,其特征在于,复合轴向包络响应曲线生成模块基于LabVIEW软件实现。2CN106705881A权利要求书2/2页5.如权利要求4所述的基于共聚焦显微原理的大口径光学元件母线轮廓测量方法,其特征在于,动态复合运动模型模块基于MATLAB软件实现。3CN106705881A说明书1/4页基于共聚焦显微原理的大口径光学元件母线轮廓测量方法技术领域[0001]本发明涉及一种基于共聚焦显微原理的