基于二维光学点阵形变的面形测量

反射镜是光学仪器的核心元件, 其面形的精密测量一直是研究领域的重要内容。利用光场调控产生大小灵活可变的空间周期性分布的光学点阵, 并提出了一种基于二维光学点阵形变实现面形快速测量的方法。结合几何光学和空间三维变换理论, 建立了二维光学点阵几何形变量与反射镜三维面形的数学关联模型, 并提出了基于点阵质心的面形重构算法, 研究分析了测量方法的测量范围和单像素点分辨率, 并对反射镜进行了多倾角的实验测试, 实现了对直径为10.5 mm的反射镜的亚微米级的测量。通过将测试数据与商用干涉仪的测量数据进行比较, 验证了所提方法的可行性。该方法具有测量精度高、速度快和适应强等特点。