研发背景
随着工业和生活中对光学镜组组件应用的复杂性和精度要求提升，对球面镜加工精度要求提高，相应检测仪器的精度和效率也需进一步提高。而市场上虽有测量个别参数的高端仪器，但存在价格昂贵、不能同时进行多种参数测量等问题。
仪器概述
名称：激光差动共焦干涉组件参数测量仪器
研发单位：北京理工大学
地位：全球首台能够对球面光学元件同时进行多种参数高精度综合测量的仪器
核心组件
雷尼绍的 XL-80 系列激光干涉仪为测量仪提供稳定可靠的测长数据。
产品优势
功能集成：可在同一台仪器上同时进行多个参数测量，避免用户购买多台测量仪器，减少购买成本。
节省时间：大幅减少测量中因更换仪器而反复装调的时间。
非接触测量：避免了挤压或磨损被测镜组组件表面，保护被测元件。
装调简便：测量新参数时无需拆卸被测组件和重新调整光路。
数据可靠：统一的参数溯源体系提升了数据的可靠性。
自主研发：测量仪器的大部分关键零部件，如气浮回转轴、多维工作台和直线导轨等精密运动部件以及激光差动共焦干涉主机等，均由北理工自主研发，获得多项发明专利。
精度较高：测量仪精度规格属国际水平，如测量约 5mm 厚度的镜组组件，误差仅 0.75µm。
工作原理
基本结构：主要由差动共焦干涉测量主机（包含差动共焦干涉光路）、标准透镜、气浮导轨、多维调整架、机电移动平台和雷尼绍 XL-80 激光干涉仪组成。
测量过程：差动共焦干涉测量主机向被测镜射出测量光束并聚于标准透镜焦点处，被测透镜通过多维调整架架设在气浮导轨上，由机电移动平台带动沿光轴方向移动。当测量光束汇聚点与被测透镜前或后表面顶点重合时，光束反射返回进行数据分析，同时 XL-80 实时采集被测透镜位置坐标数据。
技术重点：将激光差动共焦测量技术与面形干涉测量技术有机融合。利用差动共焦强度响应特性曲线的零点位置对被测组件定位，实现对透镜的表面曲率半径、焦距、折射率、厚度和镜组轴向间隙的高精度测量；利用多步移相干涉测量技术实现对组件面形的高精度测量。
典型参数测量原理
曲率半径：通过差动共焦系统定位被测球面表面的顶点和球心，计算两点间距离。
厚度 / 折射率：定位被测透镜前、后表面与光轴交点及有无被测透镜时测量镜的位置，利用测量镜位置和曲率半径等，对被测透镜两球面及参考反射面进行逐面光线追迹计算。
元件面形：面形干涉测量系统配合参考光束移相，测得多幅干涉图像，通过移相算法处理得到表面面形。
焦距：定位被测透镜的焦点，测量焦点与被测透镜后顶点的距离。
轴向间隙：定位被测镜组内透镜各表面的顶点，结合测量光束数值孔径角、各表面曲率半径和各透镜折射率，通过光线追迹获得轴向间隙。
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