离焦补偿算法提高曲率半径测量精度的研究

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ｖａｌｕｅ．Ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ，ｒａｄｉｕｓｏｆｃｕｒｖａｔｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｐｒｅｃｉｓｉｏｎｉｓｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙａｎｏｒｄｅｒｏｆｍａｇｎｉｔｕｄｅｗｉｔｈｕｓｉｎｇｔｈｅｄｅｆｏｃｕｓｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｗｈｅｎｔｈｅｔｅｓｔｅｄｓｕｒｆａｃｅｗｉｔｈｓｏｍｅｄｅｆｏｃｕｓａｔｃｏｎｆｏｃａｌｐｏｓｉｔｉｏｎ．
ｆｏＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ，Ｊｉｌｉｎ１３００３３，Ｃｈｉｎａ
ＡｂｓｔｒａｃｔＢａｓｅｄｏｎｖｅｒｔｉｃａｌＦｉｚｅａｕｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒｆｏｒｒａｄｉｕｓｏｆｃｕｒｖａｔｕｒｅ（ＲＯＣ）ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ，ａｓｉｍｐｌｅ
的离焦量进行补偿，达到了提高曲率半径测精度的目的。从理论的角度分析了待测面波前像差中的离焦量与待测面位置偏移量之间的线性关系，并得到了两者之间变化的斜率。结果表明，猫眼和共焦零位置附近离焦量的大小与待测面位黄偏移量之间为线性关系，且拟合直线的斜率与理论值相一致。同时，当待测面在共焦位置存在离焦时，利用离焦补偿算法使曲率半径测量精度提高了一个数量级。关键词测量；离焦补偿：曲率半径；立式干涉仪
ａｂｅｒｒａｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｏｆｆｓｅｔｏｆｔｅｓｔｅｄｓｕｒｆａｃｅｉｓｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｎｄｔｈｅｔｈｅｏｒｙｌｉｎｅｓｌｏｐｅｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｔｗｏｉｓｇｏｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｂｅｔｗｅｅｎｐｏｗｅｒｖａｌｕｅａｔｃａｔ ’ Ｓｅｙｅａｎｄｃｏｎｆｏｃａｌｎｕｌｌｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｔｅｓｔｅｄｓｕｒｆａｃｅｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｆｓｅｔｉｓｔｈｅｌｉｎｅａｒｒｅｌａｔｉｏｎ．Ａｎｄｔｈｅｆｉｔｔｉｎｇｌｉｎｅｓｌｏｐｅｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｉｓｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ
彭石军苏东奇苗二龙
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室，吉林长春１３００３３
摘要基于立式Ｆｉｚｅａｕ型干涉仪曲率半径测量系统，提出了一种简捷的离焦补偿算法，该算法对猫眼和共焦零位置
ＰｅｎｇＳｈｉｊｕｎＳｕＤｏｎｇｑｉＭｉａｏＥｒｌｏｎｇ
ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｐｐｌｉｅｄＯｐｔｉｃｓ，ＣｈａｎｇｃｈｕｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏＯｐｔｉｃｓ，ＦｉｎｅＭｅｃｈａｎｉｃｓａｎｄＰｈｙｓｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙ
ｎｕｌｌｐｏｓｉｔｉｏｎｐｏｗｅｒｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｏｒｄｅｆｏｃｕｓａｔｃａｔｓｅｙｅｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｆｏｃａｌｐｏｓｉｔｉｏｎｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｔＯｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙｏｆＲＯＣ．Ｔｈｅｌｉｎｅａｒｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｄｅｆｏｃｕｓｏｆｔｈｅｗａｖｅ— ｆ２０４（２０１５）
Ｌａｓｅｒ＆ＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒＯｎｉｃｓＰｒｏｇｒｅｓｓ
￣２０１５￣中国激光》杂志社
离焦补偿算法提高曲率半径测量精度的研究
０４３６文献标识码Ａ
中图分类号
ｄｏｉ：１０．３７８８／Ｌ０Ｐ５２．０５】２０４
ＳｔｕｄｙｏｆＤｅｆｏｃｕｓＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎＡｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏＩｍｐｒｏｖｅｔｈｅＡｃｃｕｒａｃｙＲａｄｉｕｓｏｆＣｕｒｖａｔｕｒｅｏｆＭｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅ