一种拼接光栅拼接误差检测系统及拼接误差校正方法
【专利摘要】本申请公开了一种拼接光栅拼接误差检测系统及拼接误差校正方法，所述拼接光栅拼接误差检测系统包括：干涉仪、棱镜、第一反射部和第二反射部；所述拼接光栅拼接误差检测系统利用干涉仪和棱镜实现了向所述待检测光栅发送两束不同入射角的入射光线(第二检测光和第三检测光)的目的，这两束入射光线在经过待检测光栅的反射后分别被所述第一反射部和第二反射部反射，并返回所述干涉仪形成第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹和非零级干涉条纹，以为所述待检测光栅的拼接误差校正提供校正数据，进而实现了仅采用干涉检测实现对拼接光栅的拼接误差检测。并且所述拼接光栅拼接误差检测系统的光路设计简单，便于实际操作，简化拼接误差的检测光路。
【专利说明】
一种拼接光栅拼接误差检测系统及拼接误差校正方法
技术领域
[0001 ]本申请涉及光学器件检测技术领域，更具体地说，涉及一种拼接光栅拼接误差检测系统及拼接误差校正方法。
【背景技术】
[0002]光栅是一种重要的光学器件，广泛应用于各种光学系统(例如天文望远镜系统和激光惯性约束核聚变系统)中。随着光学系统的不断发展，各种光学系统对光栅的尺寸要求也越来越大，而生产单块大尺寸(米量级或以上量级)光栅存在诸多技术难题。因此现今主流的大尺寸光栅的生产方式通常为采用两块或多块相对小尺寸光栅进行拼接，获得拼接光栅的方式。但是拼接光栅间的相对位置精度要求很高，高精度的拼接误差检测手段是拼接光栅能够适用的重要前提。
[0003]现有技术中对拼接光栅的拼接误差检测方法主要包括干涉检测法和远场能量检测法。其中，远场能量检测法通过测量零级远场能量和非零级次双波长远场能量，通过获得的三个光斑形状判断拼接光栅的拼接误差。而采用干涉检测法也需要远场能量检测法的协助，通过零级干涉条纹和非零级次的双波长远场能量判断拼接光栅的拼接误差。
[0004]但是当拼接光栅的入射光波前存在像差时会对远场能量的获取产生较大影响，从而产生较大的误差。因此，如何只采用干涉检测实现对拼接光栅的拼接误差检测成为研究人员的研究方向之一。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供了一种拼接光栅拼接误差检测系统及拼接光栅拼接误差校正方法，以实现仅利用干涉检测实现对拼接光栅的拼接误差的检测，进而避免当拼接光栅的入射光波前存在像差时产生较大误差的目的。
[0006]为实现上述技术目的，本发明实施例提供了如下技术方案:
[0007]—种拼接光栅拼接误差检测系统，包括:干涉仪、棱镜、第一反射部和第二反射部；其中，
[0008]所述干涉仪用于向待检测光栅发送第一检测光；
[0009]所述棱镜设置于所述干涉仪与待检测光栅之间，用于改变部分所述第一检测光的传播方向，获得第二检测光，未经过所述棱镜的第一检测光称为第三检测光；
[0010]所述第一反射部用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光，以在所述干涉仪内形成第一零级干涉条纹或非零级干涉条纹；
[0011]所述第二反射部用于反射经所述待检测光栅反射的第二检测光，以在所述干涉仪内形成第二零级干涉条纹。
[0012]优选的，所述第一反射部为第一反射镜；
[0013]所述第一反射镜处于第一预设位置时用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的零级反射光，以在所述干涉仪内形成第一零级干涉条纹；
[0014]所述第一反射部处于第二预设位置时用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的非零级反射光，以在所述干涉仪内形成非零级干涉条纹。
[0015]优选的，所述第一反射部包括第二反射镜和第三反射镜；
[0016]所述第二反射镜位于第一预设位置，用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的零级反射光，以在所述干涉仪内形成第一零级干涉条纹；
[0017]所述第三反射镜处于第二预设位置，用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的非零级反射光，以在所述干涉仪内形成非零级干涉条纹。
[0018]优选的，所述第二反射部包括第四反射镜和第五反射镜；
[0019]所述第四反射镜用于反射经所述待检测光栅反射的第二检测光，使其向所述第五反射镜传播；
[0020]所述第五反射镜用于反射经所述第四反射镜反射的第二检测光，以在所述干涉仪内形成第二零级干涉条纹。
[0021 ]优选的，所述棱镜为玻璃棱镜或水晶棱镜。
[0022]一种拼接光栅拼接误差校正方法，应用于上述任一实施例所述的拼接光栅拼接误差检测系统，所述拼接光栅拼接误差检测系统包括:干涉仪、棱镜、第一反射部和第二反射部;所述方法包括:
[0023]利用所述干涉仪向待检测光栅发送第一检测光，所述第一检测光经过所述棱镜获得第二检测光，未经过所述棱镜的第一检测光称为第三检测光；
[0024]利用所述第一反射部反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的零级反射光，在所述干涉仪内获得第一零级干涉条纹；
[0025]调整所述第一反射部所在位置，使所述第一反射部反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的非零级反射光，在所述干涉仪内获得非零级干涉条纹；
[0026]利用所述第二反射部反射经所述待检测光栅反射的第二检测光，在所述干涉仪内获得第二零级干涉条纹；
[0027]根据所述第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹及非零级干涉条纹校正待检测光栅，以消除所述待检测光栅的拼接误差。
[0028]优选的，根据所述第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹及非零级干涉条纹校正待检测光栅包括:
[0029]根据所述第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，校正所述待检测光栅，使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅共面；
[0030]根据所述非零级干涉条纹校正所述待检测光栅，使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅的刻线方向平行且拼接缝隙为预设值。
[0031]优选的，根据所述第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹及非零级干涉条纹校正待检测光栅包括:
[0032]根据所述第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，校正所述待检测光栅，消除所述待检测光栅的矢量方向角度误差、刻线方向角度误差以及垂直光栅平面方向平移误差，以使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅共面；
[0033]根据所述非零级干涉条纹校正所述待检测光栅，消除所述待检测光栅的矢量方向平移误差以及垂直光栅平面方向角度误差，以使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅的刻线方向平行且拼接缝隙为预设值。
[0034]优选的，所述预设值为所述待检测光栅的光栅常数的正整数倍。
[0035]从上述技术方案可以看出，本发明实施例提供了一种拼接光栅拼接误差检测系统及拼接误差校正方法;其中，所述拼接光栅拼接误差检测系统利用干涉仪和棱镜实现了向所述待检测光栅发送两束不同入射角的入射光线(第二检测光和第三检测光)的目的，这两束入射光线在经过待检测光栅的反射后分别被所述第一反射部和第二反射部反射，并返回所述干涉仪形成第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹和非零级干涉条纹，以为所述待检测光栅的拼接误差校正提供校正数据，进而实现了仅采用干涉检测实现对拼接光栅的拼接误差检测。
[0036]并且所述拼接光栅拼接误差检测系统仅利用一个干涉仪和棱镜就实现了发送两束不同入射角的入射光线的目的，大大简化了所述拼接光栅拼接误差检测系统的检测光路。
[0037]进一步的，所述第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹和非零级干涉条纹都形成于同一个干涉仪中，便于在对所述待检测光栅的拼接误差校正过程中彼此之间的形态对比，从而提升了利用所述拼接光栅拼接误差检测系统对所述待检测光栅的拼接误差进行校正的精度。
【附图说明】
[0038]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0039]图1为本申请的一个实施例提供的一种拼接光栅拼接误差检测系统的结构示意图；
[0040]图2为本申请的一个实施例提供的一种待检测光栅的拼接误差示意图；
[0041]图3为本申请的一个实施例提供的一种根据第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹校正待检测光栅的流程示意图；
[0042]图4为本申请的一个实施例提供的一种根据非零级干涉条纹校正待检测光栅的流程不意图；
[0043]图5为本申请的一个具体实施例提供的一种拼接光栅拼接误差检测系统的结构示意图；
[0044]图6为本申请的一个实施例提供的一种拼接光栅拼接误差校正方法的流程示意图。
【具体实施方式】
[0045]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0046]本申请实施例提供了一种拼接光栅拼接误差检测系统，如图1所示，包括:干涉仪
11、棱镜P、第一反射部12和第二反射部13;其中，
[0047]所述干涉仪11用于向待检测光栅发送第一检测光；
[0048]所述棱镜P设置于所述干涉仪11与待检测光栅之间，用于改变部分所述第一检测光的传播方向，获得第二检测光，未经过所述棱镜P的第一检测光称为第三检测光；
[0049]所述第一反射部12用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光，以在所述干涉仪11内形成第一零级干涉条纹或非零级干涉条纹；
[0050]所述第二反射部13用于反射经所述待检测光栅反射的第二检测光，以在所述干涉仪11内形成第二零级干涉条纹。
[0051]在图1中，所述待检测光栅以两块子光栅(GjPG2)拼接而成为例，但本申请对此并不做限定，具体视实际情况而定。以图2为例说明所述待检测光栅的拼接误差，图2中以由两块子光栅拼接而成的待检测光栅为例，标号Gi所代表的子光栅为其中一块子光栅，以Gi为基准建立笛卡尔空间直角坐标系，X轴为所述待检测光栅的矢量方向，y轴为所述待检测光栅的刻线方向，z轴为垂直与所述待检测光栅平面方向；标号G2所代表的子光栅为相对于G1S在拼接误差的子光栅。G2的位置由五维误差影响，绕X轴、y轴、z轴旋转的角度的误差分别为矢量方向角度误差Δθχ、刻线方向角度误差AGy和垂直光栅平面方向角度误差Δθζ，以及沿X轴、ζ轴平移的矢量方向平移误差△ X以及垂直光栅平面方向平移误差Δ ζ。
[0052]在获得所述第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹及非零级干涉条纹后，可以根据所述第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，校正所述待检测光栅，消除所述待检测光栅的矢量方向角度误差、刻线方向角度误差以及垂直光栅平面方向平移误差，以使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅共面；
[0053]根据所述非零级干涉条纹校正所述待检测光栅，消除所述待检测光栅的矢量方向平移误差以及垂直光栅平面方向角度误差，以使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅的刻线方向平行且拼接缝隙为预设值。
[0054]通过上述描述可以发现，所述第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹可以为校准所述待检测光栅的共面特性提供标准。以图3为例，从图3(a)可以看出所述待检测光栅的矢量方向角度误差、刻线方向角度误差以及垂直光栅平面方向平移误差均不为零，此时通过校正所述待检测光栅，改变所述第一零级干涉条纹的条纹宽度，使所述第一零级干涉条纹的条纹宽度由图3(a)变换至图3(b)以消除所述待检测光栅的矢量方向角度误差;通过校正所述待检测光栅，改变所述第一零级干涉条纹的倾斜度，使所述第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹的图像由图3(b)变换至图3(c)以消除所述待检测光栅的刻线方向角度误差；通过校正所述待检测光栅，使所述第一零级干涉条纹与所述第二零级干涉条纹对准，既所述第一零级干涉条纹与所述第二零级干涉条纹的图像由图3(d)逐渐变化为图3(f)，以消除所述待检测光栅的垂直光栅平面方向平移误差，至此，所述待检测光栅完成共面校正(构成所述待检测光栅的所有子光栅共面)。需要说明的是，由于检测精度的要求不同，待检测光栅的种类不同等原因，具体调节标准并不一致，由于根据实际情况确定具体调节标准的方法已为本领域技术人员所熟知，本申请在此不做赘述。
[0055]所述非零级干涉条纹为校准所述待检测光栅的刻线方向平行特性以及拼接缝隙数值提供标准。以图4为例，图4(a)中的非零级干涉条纹中包含所述待检测光栅的矢量方向平移误差以及垂直光栅平面方向角度误差信息，通过调节所述待检测光栅，改变所述非零级干涉条纹的宽度(由图4(a)向图4(b)调节)，实现消除所述待检测光栅的垂直光栅平面方向角度误差信息;通过调节所述待检测光栅，对准所述非零级干涉条纹，实现消除所述待测量光栅的矢量方向平移误差(既使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅的刻线方向平行且拼接缝隙为所述待检测光栅的光栅常数的正整数倍)。
[0056]在上述实施例的基础上，在本申请的一个具体实施例中，如图5所示，所述第一反射部12为第一反射镜Mi ；
[0057]所述第一反射镜施处于第一预设位置(实线施所在位置)时用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的零级反射光，以在所述干涉仪11内形成第一零级干涉条纹；
[0058]所述第一反射镜施处于第二预设位置(虚线施所在位置)时用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的非零级反射光，以在所述干涉仪11内形成非零级干涉条纹。
[0059]所述第一预设位置为经所述待检测光栅反射的第三检测光中的零级反射光所在的光路上;所述第二预设位置为经所述待检测光栅反射的第三检测光中的非零级反射光所在的光路上。本申请对所述第一预设位置和第二预设位置的具体所在位置并不做限定，具体视实际情况而定。
[0060]所述第二反射部13包括第四反射镜跑和第五反射镜M3;
[0061]所述第四反射镜跑用于反射经所述待检测光栅反射的第二检测光，使其向所述第五反射镜M3传播；
[0062]所述第五反射镜M3用于反射经所述第四反射镜M2反射的第二检测光，以在所述干涉仪11内形成第二零级干涉条纹。
[0063]但需要说明的是，在本申请的其他实施例中，所述第一反射部12还可以包括第二反射镜和第三反射镜；
[0064]所述第二反射镜位于第一预设位置，用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的零级反射光，以在所述干涉仪11内形成第一零级干涉条纹;所述第三反射镜处于第二预设位置，用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的非零级反射光，以在所述干涉仪11内形成非零级干涉条纹。本申请对所述第一反射部12的具体结构并不做限定，具体视实际情况而定。
[0065]在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，所述棱镜P为玻璃棱镜或水晶棱镜。但本申请对此并不做限定，所述棱镜P还可以为其他材质的棱镜，具体视实际情况而定。
[0066]相应的，本申请实施例还提供了一种拼接光栅拼接误差校正方法，如图6所示，应用于上述任一实施例所述的拼接光栅拼接误差检测系统，所述拼接光栅拼接误差检测系统包括:干涉仪11、棱镜P、第一反射部12和第二反射部13;所述方法包括:
[0067]SlOl:利用所述干涉仪11向待检测光栅发送第一检测光，所述第一检测光经过所述棱镜P获得第二检测光，未经过所述棱镜P的第一检测光称为第三检测光。
[0068]S102:利用所述第一反射部12反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的零级反射光，在所述干涉仪11内获得第一零级干涉条纹。
[0069]S103:调整所述第一反射部12所在位置，使所述第一反射部12反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的非零级反射光，在所述干涉仪11内获得非零级干涉条纹。
[0070]S104:利用所述第二反射部13反射经所述待检测光栅反射的第二检测光，在所述干涉仪11内获得第二零级干涉条纹。
[0071]S105:根据所述第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹及非零级干涉条纹校正待检测光栅，以消除所述待检测光栅的拼接误差。
[0072]在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，根据所述第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹及非零级干涉条纹校正待检测光栅包括:
[0073]S1051:根据所述第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，校正所述待检测光栅，使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅共面；
[0074]S1052:根据所述非零级干涉条纹校正所述待检测光栅，使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅的刻线方向平行且拼接缝隙为预设值。
[0075]在上述实施例的基础上，在本申请的另一个实施例中，根据所述第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹及非零级干涉条纹校正待检测光栅包括:
[0076]根据所述第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，校正所述待检测光栅，消除所述待检测光栅的矢量方向角度误差、刻线方向角度误差以及垂直光栅平面方向平移误差，以使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅共面；
[0077]根据所述非零级干涉条纹校正所述待检测光栅，消除所述待检测光栅的矢量方向平移误差以及垂直光栅平面方向角度误差，以使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅的刻线方向平行且拼接缝隙为预设值。
[0078]在上述任一实施例的基础上，在本申请的又一个实施例中，所述预设值为所述待检测光栅的光栅常数的正整数倍。
[0079]以图2为例说明所述待检测光栅的拼接误差，图2中以由两块子光栅拼接而成的待检测光栅为例，标号Gi所代表的子光栅为其中一块子光栅，以Gi为基准建立笛卡尔空间直角坐标系，X轴为所述待检测光栅的矢量方向，y轴为所述待检测光栅的刻线方向，ζ轴为垂直与所述待检测光栅平面方向；标号G2所代表的子光栅为相对于G1存在拼接误差的子光栅。G2的位置由五维误差影响，绕X轴、y轴、ζ轴旋转的角度的误差分别为矢量方向角度误差Δθχ、刻线方向角度误差A 垂直光栅平面方向角度误差Δθζ，以及沿X轴、ζ轴平移的矢量方向平移误差△ X以及垂直光栅平面方向平移误差Δ ζ。
[0080]在获得所述第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹及非零级干涉条纹后，可以根据所述第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，校正所述待检测光栅，消除所述待检测光栅的矢量方向角度误差、刻线方向角度误差以及垂直光栅平面方向平移误差，以使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅共面；
[0081]根据所述非零级干涉条纹校正所述待检测光栅，消除所述待检测光栅的矢量方向平移误差以及垂直光栅平面方向角度误差，以使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅的刻线方向平行且拼接缝隙为预设值。
[0082]通过上述描述可以发现，所述第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹可以为校准所述待检测光栅的共面特性提供标准。以图3为例，从图3(a)可以看出所述待检测光栅的矢量方向角度误差、刻线方向角度误差以及垂直光栅平面方向平移误差均不为零，此时通过校正所述待检测光栅，改变所述第一零级干涉条纹的条纹宽度，使所述第一零级干涉条纹的条纹宽度由图3(a)变换至图3(b)以消除所述待检测光栅的矢量方向角度误差;通过校正所述待检测光栅，改变所述第一零级干涉条纹的倾斜度，使所述第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹的图像由图3(b)变换至图3(c)以消除所述待检测光栅的刻线方向角度误差；通过校正所述待检测光栅，使所述第一零级干涉条纹与所述第二零级干涉条纹对准，既所述第一零级干涉条纹与所述第二零级干涉条纹的图像由图3(d)逐渐变化为图3(f)，以消除所述待检测光栅的垂直光栅平面方向平移误差，至此，所述待检测光栅完成共面校正(构成所述待检测光栅的所有子光栅共面)。需要说明的是，由于检测精度的要求不同，待检测光栅的种类不同等原因，具体调节标准并不一致，由于根据实际情况确定具体调节标准的方法已为本领域技术人员所熟知，本申请在此不做赘述。
[0083]所述非零级干涉条纹为校准所述待检测光栅的刻线方向平行特性以及拼接缝隙数值提供标准。以图4为例，图4(a)中的非零级干涉条纹中包含所述待检测光栅的矢量方向平移误差以及垂直光栅平面方向角度误差信息，通过调节所述待检测光栅，改变所述非零级干涉条纹的宽度(由图4(a)向图4(b)调节)，实现消除所述待检测光栅的垂直光栅平面方向角度误差信息;通过调节所述待检测光栅，对准所述非零级干涉条纹，实现消除所述待测量光栅的矢量方向平移误差(既使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅的刻线方向平行且拼接缝隙为所述待检测光栅的光栅常数的正整数倍)。
[0084]综上所述，本申请实施例提供了一种拼接光栅拼接误差检测系统及拼接误差校正方法;其中，所述拼接光栅拼接误差检测系统利用干涉仪11和棱镜P实现了向所述待检测光栅发送两束不同入射角的入射光线(第二检测光和第三检测光)的目的，这两束入射光线在经过待检测光栅的反射后分别被所述第一反射部12和第二反射部13反射，并返回所述干涉仪11形成第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹和非零级干涉条纹，以为所述待检测光栅的拼接误差校正提供校正数据，进而实现了仅采用干涉检测实现对拼接光栅的拼接误差检测。并且所述拼接光栅拼接误差检测系统仅利用一个干涉仪11和棱镜P就实现了发送两束不同入射角的入射光线的目的，大大简化了所述拼接光栅拼接误差检测系统的检测光路。
[0085]进一步的，所述第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹和非零级干涉条纹都形成于同一个干涉仪11中，便于在对所述待检测光栅的拼接误差校正过程中彼此之间的形态对比，从而提升了利用所述拼接光栅拼接误差检测系统对所述待检测光栅的拼接误差进行校正的精度。
[0086]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0087]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种拼接光栅拼接误差检测系统，其特征在于，包括:干涉仪、棱镜、第一反射部和第二反射部;其中， 所述干涉仪用于向待检测光栅发送第一检测光； 所述棱镜设置于所述干涉仪与待检测光栅之间，用于改变部分所述第一检测光的传播方向，获得第二检测光，未经过所述棱镜的第一检测光称为第三检测光； 所述第一反射部用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光，以在所述干涉仪内形成第一零级干涉条纹或非零级干涉条纹； 所述第二反射部用于反射经所述待检测光栅反射的第二检测光，以在所述干涉仪内形成第二零级干涉条纹。2.根据权利要求1所述的拼接光栅拼接误差检测系统，其特征在于，所述第一反射部为第一反射镜； 所述第一反射镜处于第一预设位置时用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的零级反射光，以在所述干涉仪内形成第一零级干涉条纹； 所述第一反射部处于第二预设位置时用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的非零级反射光，以在所述干涉仪内形成非零级干涉条纹。3.根据权利要求1所述的拼接光栅拼接误差检测系统，其特征在于，所述第一反射部包括第二反射镜和第三反射镜； 所述第二反射镜位于第一预设位置，用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的零级反射光，以在所述干涉仪内形成第一零级干涉条纹； 所述第三反射镜处于第二预设位置，用于反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的非零级反射光，以在所述干涉仪内形成非零级干涉条纹。4.根据权利要求1所述的拼接光栅拼接误差检测系统，其特征在于，所述第二反射部包括第四反射镜和第五反射镜； 所述第四反射镜用于反射经所述待检测光栅反射的第二检测光，使其向所述第五反射镜传播； 所述第五反射镜用于反射经所述第四反射镜反射的第二检测光，以在所述干涉仪内形成第二零级干涉条纹。5.根据权利要求1-4任一项所述的拼接光栅拼接误差检测系统，其特征在于，所述棱镜为玻璃棱镜或水晶棱镜。6.—种拼接光栅拼接误差校正方法，其特征在于，应用于权利要求1-5任一项所述的拼接光栅拼接误差检测系统，所述拼接光栅拼接误差检测系统包括:干涉仪、棱镜、第一反射部和第二反射部;所述方法包括: 利用所述干涉仪向待检测光栅发送第一检测光，所述第一检测光经过所述棱镜获得第二检测光，未经过所述棱镜的第一检测光称为第三检测光； 利用所述第一反射部反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的零级反射光，在所述干涉仪内获得第一零级干涉条纹； 调整所述第一反射部所在位置，使所述第一反射部反射经所述待检测光栅反射的第三检测光中的非零级反射光，在所述干涉仪内获得非零级干涉条纹； 利用所述第二反射部反射经所述待检测光栅反射的第二检测光，在所述干涉仪内获得第二零级干涉条纹； 根据所述第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹及非零级干涉条纹校正待检测光栅，以消除所述待检测光栅的拼接误差。7.根据权利要求6所述的拼接光栅拼接误差校正方法，其特征在于，根据所述第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹及非零级干涉条纹校正待检测光栅包括: 根据所述第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，校正所述待检测光栅，使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅共面； 根据所述非零级干涉条纹校正所述待检测光栅，使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅的刻线方向平行且拼接缝隙为预设值。8.根据权利要求7所述的拼接光栅拼接误差校正方法，其特征在于，根据所述第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹及非零级干涉条纹校正待检测光栅包括: 根据所述第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，校正所述待检测光栅，消除所述待检测光栅的矢量方向角度误差、刻线方向角度误差以及垂直光栅平面方向平移误差，以使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅共面； 根据所述非零级干涉条纹校正所述待检测光栅，消除所述待检测光栅的矢量方向平移误差以及垂直光栅平面方向角度误差，以使构成所述待检测光栅的至少两块子光栅的刻线方向平行且拼接缝隙为预设值。9.根据权利要求7或8所述的拼接光栅拼接误差校正方法，其特征在于，所述预设值为所述待检测光栅的光栅常数的正整数倍。
【文档编号】G01J3/45GK105928619SQ201610344783
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】齐向东, 卢禹先, 李晓天, 于海利, 于宏柱, 张善文, 巴音贺希格, 唐玉国, 吉日嘎兰图
【申请人】中国科学院长春光学精密机械与物理研究所