关于检测抛物面反射镜质量的技术研究

张 恒，付旭东，陈培锋，王钇苏，王 英，龚 磊，蔡 雯

(华中科技大学 光学与电子信息学院，武汉 430074)

引 言

抛物面反射镜由于具有良好的光学性能，被广泛地应用于激光聚焦和红外追踪等系统中[1-4]。随着抛物面反射镜越来越广泛的应用，对抛物面反射镜的测量提出了更高的要求，如何更简单快速地检测出抛物面反射镜的相关参量，成为研究重点。目前有很多检测抛物面反射镜质量的方法，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所的XU等人利用非相干光照射被测系统得到系统波相差来完成检测[5-6]。TONG等人采用长程面型仪器，进行反射镜镜面质量的测量[7]。软件配置的光学测试系统(software configurable optical test system,SCOTS)是一种简单且高效的适用于反射镜和光学系统的测量方法，只需要一台电脑和一个摄像机,通过屏幕产生一个亮斑，亮斑经过待检镜面反射后由摄像头采集反射图像，通过对反射图像进行数据处理得出被检镜的面形信息，但是无法检测出焦距和光轴与机械轴之间的偏角[8-15]。以上方法都只能测量反射镜的一个参量，无法实现对焦距、弥散斑、光轴和机械轴间偏角多个参量的同时检测。

本文中设计的测量系统利用工业相机采集光斑信息，光栅尺记录位置参量测量焦距，通过旋转抛物面镜，采集光斑质心，并拟合运动轨迹，计算出光轴和机械轴间夹角，通过原理分析并进行实验验证，实现了同时对抛物面反射镜的焦距、弥散斑、光轴与机械轴偏角等多个参量的测量。……