基于液晶技术的微透镜阵列通道选择开关设计(4)
补偿法最早是由Couder[11]提出来的，在光路中放置的补偿器起到了一个空间调制器的作用，对一检测精度要求越高，对补偿器的质量要求就高。通过补偿器实现非球面波前和球面波前或者平面波前之间的转换，转换后的非球面波前要与被测非球面的理想形状相同。补偿法本身有很多种扩展，例如Offer补偿。补偿法是高精度地检验大口径的二次或高次非球面的有效方法之一，这是因为补偿法使用的辅助原件即补偿器的直径一般来说要远小于被检非球面。它可以定性或定量的检测整个非球面表面。但是由于一般情况下，一个补偿器是针对某一个被测非球面设计的，因此具有一个被测非球面对应一个补偿器的特点，通用性不强。
2.2 基于微透镜阵列的自由曲面面形的非零位检测
本文主要采用基于泰曼格林型式干涉系统和点光源阵列垂轴分布产生多视场倾斜波面的干涉检测拓展到自由曲面的非零位测量方法。将微透镜阵列插入到干涉系统的测试光路中，并在其前面放一个小孔阵列和小孔掩板，形成一个点光源阵列，通过不同的点亮方式，对被测元件进行检测，从而得到若干干涉图，通过对干涉图的处理可以得到待测非球面的面形信息。本课题是以德国的Wolfgang Osten等人提出的方法为基础进行的。
如图2.5(b)所示是使用动态测试光的干涉系统图。使用的基本结构是测试光臂经过改进的泰曼-格林干涉光路。如图中所示，准直光束经分光镜BS1后被分为两路：一路改变方向向上射向平面反射镜M1，作为参考光路；另一路传播方向不变，继续向前，是测试光路。测试光线经过K、BS2、O后到达被测元件表面，与相应的被测小区域吻合。在测试光路中加一个衍射光学元件，该元件由三部分组成，如图2.5（a）所示，MA是为透镜阵列，PA是针孔阵列，M为选择点光源的掩板。有这三个部分组成了点光源阵列，采用不同入射角度的多束测试光，可使测试光以不同的倾斜角度入射到被测元件上，当测试光的入射角与局部被测曲面的曲率相匹配同时可以降低干涉条纹密度，便于CCD采集到清晰可用的干涉图。在系统图中，O是一个透射球面镜，其作用是：对包含球面基本形状的自由曲面检测时，可用其来补偿波前的球面成分；而对于planar asphere则不需O的补偿。
微透镜阵列 (b) （a）
2.3 微透镜阵列点源规划的目的及实现方法
这里用一个简单的模式举例表明。如图2.6所示，（a）图表示的点光源，可以看到有四个白色亮点，就是一次点亮的点光源。图有16个点，那么移动四次掩板即可完成整个待测部分的工作。（b）图是传感器上接收到的干涉图。
考虑通过液晶光阀技术和针孔技术对点光源进行规划，实现其自动通断。
(a)点光源阵列图 (b)传感器上接收到的干涉图
图2.6 简单模式图
如图2.7所示，是点光源阵列的示意图。小孔掩板在移动过程中，每次按照一定的顺序点亮若干个点光源，每个点光源之间要隔行隔列，其目的是避免每一次产生的相邻干涉图有重叠。
图2.7 点光源阵列示意图
点光源阵列产生不同角度的光束照射在被检自由曲面，通过补偿被检面各个子区域的梯度使得各区域都能产生可测量的干涉图。该方法的一个主要优点是测量过程中同时使用多个点光源，因此与其他现有的子孔径测试方法比较，该方法只需要极短的测量时间。另一个优点就是被检自由曲面的位置在整个过程中都没有发生变化，无需任何机械移动。
2.3.1 利用液晶光阀的技术对点源规划通道进行自动选择
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