介绍

离轴抛物面镜(OAP)是一种用于无限共轭的光学元件,用于准直或聚焦光线。 OAP在小型卫星和消色差应用中尤为有用。OAP的表面形貌可在Zygo激光干涉仪上以三种配置进行测量:透射平面、透射球面或计算机生成全息图 (CGH ) 。本文将介绍使用Zygo激光干涉仪测量 OAP 的三种测试设置。

设备

  • Zygo激光干涉仪和用于OAP的5轴安装支架(其他配件详见下文)

应用

基于透射平面镜的测量方法需要一个透射平面镜(TF)和一个反射小球(RS),由于其所需的附件最容易获得,因此常被选用。在许多情况下,普通的工具球即可用作反射小球。

干涉仪的准直光入射到OAP上,经反射后形成会聚球面波。RS需要放置在与OAP共焦的位置。在这种情况下,RS可能会遮挡OAP的部分有效孔径(CA)。

图 1:使用Zygo激光干涉仪对OAP进行基于透射平面测量的测试装置(俯视图)


基于透射球面镜的测量方法
需要一个透射球面镜(TS)和一个反射平面(RF),适用于 OAP 的有效孔径大于或远小于干涉仪的孔径的情况。如果 OAP 大于干涉仪口径时,仍需要一个与 OAP等尺寸的 RF。请参阅Zygo网站上的TS选择指导表格。

OAP须在TS发散光束的共焦放置,从而产生准直反射光。随后将RF放置在TS的焦点处并朝向OAP,确保光束不被TF遮挡,同时OAP的准直光能经RF返回。‌

图 2:使用Zygo激光干涉仪对OAP进行基于透射球面测量的测试装置(俯视图)


基于CGH的测量方法
需要CGH和兼容的安装支架,适用于高吞吐量、自由度(DOF)受限或OAP的有效孔径不允许存在遮挡的情况。Mx的原生CGH数据处理功能可简化分析流程。

OAP 必须与CGH在6个自由度上对准。CGH 对准可采用高动态范围对准辅助工具或自由度限制对齐图案。由于 CGH 是定制配件,对准方式也各不相同。请咨询您的 CGH 供应商以获取具体的测试细节信息。

图 3:使用Zygo激光干涉仪对OAP进行基于 CGH 测量的测试装置(俯视图)

 

Zygo激光干涉仪的CGH自动对准功能利用CGH上专门的编码基准图案,自动对准复杂曲面、非球面或自由曲面光学表面。这些系统通常采用“自动调零”技术,使软件能够在生产环境中检测、定位和测量零件,而无需手动进行迭代调整。

Zygo可以提供CGH报价,但并不生产CGH。有关CGH的详细信息,请咨询您的CGH供应商。

结论

对任何采用OAP的系统来说,测量OAP的表面形状是一项至关重要的计量步骤。Zygo提供一系列方法来量化OAP的表面形貌误差,从而能够测量各种OAP规格、测试要求和预期结果。

有关抛物面测量和所有计量需求的更多信息,请联系您所在区域的Zygo公司。