Φ2 m平面反射镜低频轮廓非接触测量设备研制进展

口径2 m的高质量平面反射镜可用于大口径光电设备像质评价和性能检测，但受使用环境影响，平面反射镜的面形精度不易长期保持稳定，因此需要在使用前对其面形精度进行现场、快速校验，而常规的全口径或子孔径干涉检测均难以满足上述需求。由于反射镜面形在制造过程引入的中高频误差已处于稳定状态，环境扰动只引入低频像差，而选择子孔径斜率扫描再重构波面低频轮廓的方法较适于面形精度现场校验。提出双五棱镜配合双测角仪进行子孔径斜率同步差分测量的方法，可改善长测量周期内环境扰动引起的随机误差。并对测量设备光学、机械及控制系统进行设计，提出采用2台S-H传感器代替传统测角仪用于子孔径斜率测量的解决方法。验证试验结果表明，波面重构算法以及仪器测角精度可满足面形测量精度需求，其与ZYGO干涉仪测量结果的互差小于20 nm（RMS）。