为了提升大F数下瑞奇-康芒检验的面形恢复精度,提出局部采样影响矩阵法,对干涉仪采集到的压缩椭圆图样按各像素点实际入射角大小分别建立影响矩阵,恢复像素点的面形偏差。通过该方法遍历整个平面镜镜面,得到平面镜面形。利用仿真验证了局部采样影响矩阵法的精度并和传统影响矩阵法进行详细对比,结果表明相较传统影响矩阵法,局部采样影响矩阵法在离焦、像散、三级彗差、三级像散、三级球差等因素下的精度提升十分明显,证明局部采样影响矩阵法更适合瑞奇-康芒检验的面形恢复。

在影响矩阵法瑞奇-康芒检验中, 恢复被测面形的关键在于构建被检平面面形误差与系统波像差之间的Zernike系数影响矩阵。为了提高瑞奇-康芒法的检测精度, 研究了采用单位激励法来精确计算影响矩阵的方法。分别重构平面镜仅包含某一种Zernike波像差下的系统波像差分布, 经Zernike拟合得到该种Zernike像差的影响系数向量; 由各Zernike像差的影响系数向量组成影响矩阵, 然后用最小二乘拟合出被检平面面形。对口径为90 mm的平面镜进行实际检验, 在瑞奇角为26.5°与40.6°的情况下进行波前恢复, 得到被检平面镜PV值为0.141 3λ, RMS为0.019 4λ。与直接采用平面参考镜检测相比, 瑞奇-康芒法检测误差PV值为0.082 8λ, RMS为0.010 9λ。该方法能够精确生成影响矩阵, 抑制了影响矩阵法中对大F数的依赖, 可用于精确恢复平面镜面形。

针对高功率固体激光装置主放大器中以布儒斯特角放置的大型光学元件,设计了一套损伤在线检测系统.该系统利用望远系统倍率不变特性实现了多个光学元件在线等精度、等分辨率检测;采用景深理论,通过仔细调节孔径光阑的大小,以达到既能测量同一倾斜光学元件上的不同损伤点,又能减小相邻光学元件间损伤信息相互影响的目的.通过亮场成像纵向定位损伤位置,而利用暗场成像横向定位损伤的大小.实验证明了该方法的可行性和有效性.该检测方法适用于各种多个倾斜放置的光学元件的损伤在线检测.