Ronchi光栅检测非球面镜系统的设计及实验研究

为指导大口径非球面反射镜的精磨至抛光过程的加工，设计了Ronchi光栅检测系统。采用零位补偿器替代补偿光栅的设计制作，既能用Ronchi法对粗加工过程检测，也能用于干涉仪检测；模拟Ronchi检测过程中条纹形状与对应面型像差的关系，通过判断条纹形状对加工过程进行指导；针对某600mm口径的双曲面反射镜，设计了Ronchi光栅检测系统、零位补偿系统、成像系统。分析检测系统元件剩余反射对成像结果的影响，并提出相应的解决方案。分析表明，在Ronchi光栅检测光路中，分光棱镜表面5%剩余反射相对0.1%剩余反射，像面暗条纹的照度值增量大于30倍，条纹明暗对比度下降，难以分辨；光栅剩余反射大于3%时条纹中心产生亮斑，亮斑照度与条纹照度值比大于5倍。通过优化系统结构，降低元件表面剩余反射，提高了像面条纹对比度。将Ronchi检测系统用于双曲面镜抛光过程的检测，测得双曲面粗抛光后RMS值为0.042λ,PV值为0.291λ,可有效指导非球面的精磨与粗抛光过程。