[发明专利]基于动态波前调制结合计算全息片的干涉面形检测方法

权利要求书

1.一种基于动态波前调制结合计算全息片的干涉面形检测方法，其特征在于：包括第一偏振片（1）、分光板（2）、标准球面透镜组（3）、CGH（4）、液晶空间光调制器（6）、扩束系统（7）和成像系统（8）；共光轴依次设置第一偏振片（1）、分光板（2）、标准球面透镜组（3）、CGH（4）、待测自由曲面元件（5）；扩束系统（7）和液晶空间光调制器（6）依次设置在分光板（2）的反射光路上，成像系统（8）设置在分光板（2）的透射光路上，且液晶空间光调制器（6）、扩束系统（7）和成像系统（8）共光轴；

第一步，入射准直平行光经第一偏振片（1）、分光板（2）后分成两束光，一束为测试光，另一束参考光，其中测试光转入第二步；同时参考光转入第四步；

第二步，测试光透过分光板（2）经标准球面透镜组（3）后生成标准球面波前入射到CGH（4）上，经CGH（4）衍射生成一个旋转对称非球面波前用于补偿待测自由曲面元件（5）的非球面面形部分，转入第三步；

第三步，该非球面波前由待测自由曲面元件（5）反射后再次经过CGH（4）、标准球面透镜组（3）最后由分光板（2）反射至成像系统（8），作为携带面型信息的测试光，转入第六步；

第四步，参考光由分光板（2）反射后竖直进入扩束系统（7），经液晶空间光调制器（6）调制补偿后，再经扩束系统（7）生成自由曲面波前用于补偿待测自由曲面元件（5）的自由曲面面形部分，转入第五步；

第五步，该自由曲面波前透射过分光板（2）进入成像系统（8），作为补偿参考光，转入第六步；

第六步，补偿参考光和携带面型信息的测试光由成像系统（8）中形成干涉条纹并被采集。

2.根据权利要求1所述的基于动态波前调制结合计算全息片的干涉面形检测方法，其特征在于：调整第一偏振片（1）角度使其偏振方向平行于液晶空间光调制器（6）液晶分子主光轴，使得液晶空间光调制器（6）处于纯相位工作模式。

3.根据权利要求1所述的基于动态波前调制结合计算全息片的干涉面形检测方法，其特征在于：将待测光学自由曲面元件（5）的面形分为非球面面形（5-1）和剩余自由曲面面形（5-2），其中非球面面形通过在测试光路中放置的CGH（4）生成一个旋转对称非球面波前，补偿该待测自由曲面元件的非球面部分（5-1）；而自由曲面面形（5-2）通过在参考光路中放置的液晶空间光调制器（6）动态调制补偿。

4.根据权利要求1所述的基于动态波前调制结合计算全息片的干涉面形检测方法，其特征在于：上述入射光由分光板（2）反射后竖直进入扩束系统（7）并垂直照射至液晶空间光调制器（6），实现入射光束与液晶有效区域的大小匹配。

5.根据权利要求1所述的基于动态波前调制结合计算全息片的干涉面形检测方法，其特征在于：上述成像系统（8）包括沿分光板（2）透射光依次设置的第二偏振片（8-1）、成像镜头（8-2）和CCD（8-3），CCD（8-3）位于成像透镜（8-2）的后焦面，补偿参考光和携带面型信息的测试光经第二偏振片（8-1）、成像镜头（8-2）后形成干涉条纹，被CCD（8-3）采集。