大口径长焦距光学镜面面形误差的在位检测技术研究

随着空间技术的发展，高精度的光学镜面在天文观测、卫星对地观测等方面应用越来越多，并且一般都是大口径长焦距反射镜面。镜面面形是评价大镜性能的重要指标，在加工中必须经常测量以便及时修正加工误差确保加工精度。传统的基于干涉的检测方法虽然精度高，但是其抗振动、空气扰动能力差，因此难以实现在位检测，致使测量时间长，影响加工效率。基于相位恢复技术的检测方法是最近提出的一种面形检测方法，其抗振动、抗干扰能力强，精度比较高，可以实现大镜的在位检测。但是对于长焦距的镜面，这种方法的测量光路太长，受空间和测量机构的限制，在位测量比较困难。为此本项目借鉴干涉测量中子孔径拼接技术，采用相位恢复技术近距离地对大镜进行在位的局部扫描检测，然后采用一定的拼接算法把局部测量结果合成为整体的面形，从而实现大口径长焦距镜面的在位检测。这种方法可以较好的解决大镜加工的在位检测问题，对提高大镜的加工精度和加工效率具有重要意义。