高陡度镜面干涉检测的仪器传递函数标定(特邀)

作     者：蔡梦雪 王孝坤 张志宇 李凌众 王晶 李文涵 张学军 Cai Mengxue;Wang Xiaokun;Zhang Zhiyu;Li Lingzhong;Wang Jing;Li Wenhan;Zhang Xuejun

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049 应用光学国家重点实验室吉林长春130033 中国科学院光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2023年第52卷第9期

页      面：39-46页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(62127901) 中国科学院大学生创新实践训练计划项目(Y9I838S) 

主　　题：高陡度球面 高陡度非球面 仪器传递函数 子孔径拼接 球面台阶测试板 

摘      要：由于仪器传递函数(Instrument Transfer Function,ITF)能准确反映仪器在空间频率上的响应特征,被广泛应用于仪器规范之中。目前多采用刻有单一台阶特征或不同周期正弦特征的平面测试板对干涉仪的ITF进行检测。针对平面测试板无法完成高陡度球面/非球面镜检测时ITF标定的问题,提出了根据球面台阶测试板标定高陡度镜面检测的子孔径拼接ITF的方法。通过超精密车削技术制作了球面台阶测试板,并对其进行拼接检测,根据梯度定位法和旋转矩阵完成检测孔径中台阶的定位及采样,利用傅里叶变换方法实现对台阶实测面形的功率谱密度求解,最后与理想面形功率谱密度做比获得ITF。对口径100 mm、曲率半径100 mm、带有同心圆环台阶结构的球面台阶测试板进行拼接检测以及数据分析,实验结果表明:在1 mm-1的空间频率范围内,各个子孔径对高陡度镜面的检测水平平均可达到82.72%,具有较好的检测精度,随后ITF逐渐衰减,当空间频率在1.5 mm^(-1)左右时,仅能达到40%~60%。