CN102865809B - 一种子孔径拼接干涉仪系统及测量光学镜片面形的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种子孔径拼接干涉仪系统，包括在地面隔振单元、填充物，隔断层、第一主动隔振单元、平台、气浮导轨、第一平台、第二主动隔振单元、第二平台、移动机构、转台、待测光学镜片、气浮导轨、衍架、透明罩。本发明提供一种带有隔振效果的子孔径拼接干涉仪机构是通过多层隔振处理，可以隔离地面振动对测量的影响，通过加上玻璃罩，在测量空间中充氮气，减少气流和温度波动，通过在气浮导轨上方加主动隔振单元，减少气膜波动对移相的影响。同时，机构可以做二维平移和旋转的运动，可以在拼接过程中实现绝对测量。本发明还提供一种使用子孔径拼接干涉仪系统测量光学镜片面形的方法。

Description

一种子孔径拼接干涉仪系统及测量光学镜片面形的方法

技术领域

本发明属于光学检测技术领域，涉及一种用子孔径拼接测量光学面形的机构。

背景技术

高精度干涉仪表面测量变得越来越重要，不但在传统的光学制造领域，而且在像光盘面或者半导体晶体面这样的新领域。pv值在亚纳米范围的检测精度要求越来越多。

在高精度移相干涉仪中，主要测量参考面和待测面的相位差，测量结果既有待测面的面形误差，又有参考面的误差。移相干涉测量法的测量重复性精度非常高，但是测量的精度受限于参考面的精度。如果参考面的误差可以移除，整个干涉仪的测量精度就可以有较大提高。绝对测量方法就是在这种背景下提出的，通过在移相干涉法的基础上增加一定的操作，来移除参考面的误差，从而达到提高测量精度的目的。

随着科学技术的不断发展，大口径光学系统在天文光学、空间光学、空间目标探测与识别、惯性约束聚变(ICF)等高技术领域得到了越来越广泛的应用，因此大口径光学元件的制造需要与之精度相适应的检测方法和仪器。

目前大口径光学元件的表面加工质量一般是使用大口径的移相干涉仪，这就要求要有一块与被测元件尺寸相同或者更大的标准面形，而这样一个高精度的标准表面，不仅加工难度极大，而且制造周期长，制造成本高，这些都无形地增加了检测的成本和难度。为了寻求一种低成本的检测手段，国外在20世纪80年代开展了子孔径拼接这一方案的研究，即使用小口径、高精度、高分辨率的干涉仪通过相关拼接技术来复原大口径光学元件的波前相位数据，这是一项新的高精度、大孔径面形检测手段，它既保留了干涉测量的高精度，又免去了使用与全孔径尺寸相同的标准波面，从而大大降低了成本，同时还可以获得大孔径干涉仪所截去的波面高频信息。

2003年美国QED技术公司研制成功了SSI自动拼接干涉仪，能够高精度检测口径200mm以内的平面、球面、适当偏离度的非球面。其拼接算法在继承了早期算法的优点外，还补偿了通常算法所校正的相对调整误差之外的系统误差，进一步提高了拼接精度。

国内，子孔径测试技术的研究开始于上世纪90年代初，主要用于大口径平面光学元件检测。南京理工大学把子孔径测试技术应用到相移平面干涉仪中，将测试口径范围从250mm扩展到500mm。

90年代中后期，浙江大学现代光学仪器国家重点实验室用子孔径测试技术检验了某资源卫星的RC光学系统，并提出了拼接目标函数分析法，在减少子孔径间两两拼接造成误差累积和传递方面具有积极的意义。

振动对精密光机系统有较大影响：

多种旋转及往复运动设备在工作状态下均会产生振动，这些振动会对精密光机系统造成多种不利影响：1.振动会降低精密仪器的精度，2.数据采集重复性差，3.影响光机设备的使用寿命，4.对有些灵敏的继电器，振动甚至会引起其误操作，从而导致事故。

移相干涉仪对环境中的振动噪声敏感，因为振动噪声将使得两相干光的光程差随机变化，探测器获得的干涉条纹出现抖动，变得模糊，条纹的对比度降低，产生频率为干涉条纹2倍空间频率的波纹误差。

环境中的振动噪声主要有通过地表传播的机械振动和空气流动，振动的特征复杂，振动的频率从几赫兹到几千赫兹，振动幅度也各不相同。空气流动会使局部区域内空气密度不均匀，改变测量波的波前，带来误差。为减小空气流动引起的误差，要求干涉仪放在密闭恒温室空间内，在仪器进行高精度测量前，需要等待一段时间，以使内部的温度平衡和气流平衡，以减小因温差和人活动带来的气流运动。测试时室内人员不易过多，且不能走动，最好是人员事先对干涉仪进行设置然后离开实验室，让干涉仪稳定后自动进行测量，因为人的呼吸和体温都会带来空气流动。为减小机械振动带来的误差，要求将干涉仪放在混凝土浇注的地基上，并使用有防震垫的工作台(光学平台、大理石平台、气浮垫)，这样会大大衰减大幅的震动。为减小小幅振动的影响，研究人员进行大量的研究。

Pablo D.Rui等人对光学平台上的振动进行实验研究指出，振动的幅度与振动频率成反比，振动的能量主要集中在100赫兹以下。1996年P.de Groot用简谐振动作为噪声模型，对轴向振动噪声的影响进行傅里叶分析，并对振动噪声的影响进行数值模拟，得到误差RMS与振动频率关系。

高精度测量过程中，振动，温度，气流波动，湿度等环境因素会影响测量的重复性和测量精度。气浮导轨定位精度高，但是气浮导轨有气膜波动，在垂直于待测镜方向会有振动，振动频率在100Hz以内，对激光干涉仪的移相精度有较大影响。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种带有隔振效果的子孔径拼接干涉仪系统及测量光学镜片面形的方法，以实现在检测过程中隔离振动，减少气流和温度波动，同时在子孔径拼接过程中进行绝对测量。

为达成所述目的，本发明提供一种子孔径拼接干涉仪系统，包括：地面隔振单元、隔断层、填充物、第一主动隔振单元、平台、气浮导轨、第一平台、第二主动隔振单元、第二平台、移动机构、转台、待测光学镜片、激光干涉仪、衍架，透明罩，其中：

在地面隔振单元的坑内安置隔断层，隔断层，用于与周围地下物质隔断；

在隔断层内放置有填充物，填充物，用于减少地面振动的传导；

在地面隔振单元、隔断层、填充物上面放置第一主动隔振单元，第一主动隔振单元，用于将地面振动隔离；

在第一主动隔振单元上放置平台；

在平台的承载台面上放置气浮导轨；

在气浮导轨上方放置第一平台；

在第一平台上方放置第二主动隔振单元，第二主动隔振单元，用于隔离气浮导轨产生的气膜波动；

在第二主动隔振单元上面放置第二平台；

第二平台上方放置移动机构，第二平台，用于承载移动机构，同时第二平台的两侧有配重，用于降低承载重心；

在移动机构上方放置转台；转台上方放置待测光学镜片，转台，控制待测光学镜片的转动，用于对待测光学镜片做绝对测量标定，把激光干涉仪参考面的误差测量出来；移动机构，控制待测光学镜片移动，用于调整待测光学镜片在x，y方向倾斜，用于调整待测光学镜片在x，y，z方向位移参数；气浮导轨，用于控制气浮导轨上的第一平台、第二主动隔振单元、第二平台、移动机构、转台、待测光学镜片进行二维运动；

激光干涉仪位于待测光学镜片的上方，用于测量待测光学镜片的待测平面的面形，激光干涉仪含有参考平面；

衍架，用于固定激光干涉仪，并且衍架固定在平台上；

透明罩，其固定在平台上；透明罩内部放置气浮导轨、第一平台、第二主动隔振单元、第二平台、移动机构、转台、待测光学镜片、激光干涉仪和衍架，用于使测量环境与周围空气隔离。

为达成所述目的，本发明提供一种使用子孔径拼接干涉仪测量光学镜片面形的方法，所述测量光学镜片面形步骤如下：

第一步：调整第一主动隔振单元和第二主动隔振单元，通过振动测量器件观测振动振幅稳定后即开始下面步骤；

第二步：调整移动机构，消除待测光学镜片相对于激光干涉仪的参考平面的倾斜和位移误差，同时使激光干涉仪参考平面中心和待测光学镜片中心对准；

第三步：将待测光学镜片固定在转台中，将待测光学镜片的待测平面划分为n个子孔径，子孔径的大小与激光干涉仪的通光口径一致；首先待测平面对准激光干涉仪中心，此时中心点坐标定为(0，0)，定义此时为第一子孔径，控制激光干涉仪测量，测出此时的第一子孔径的面形信息为B₁，B₁表示待测光学镜片在中心位置第一子孔径时的面形信息；

第四步：使转台旋转待测光学镜片，利用奇偶函数法、角度剪切法或者角度等分旋转绝对测量算法对待测光学镜片进行绝对标定；将待测光学镜片的面形和激光干涉仪的参考面的面形分离，从而求出待测光学镜片的待测平面的对应子孔径面形信息B₁’和激光干涉仪的参考面的面形信息A；

第五步：控制气浮导轨的第一层导轨沿x负方向移动距离r，移动距离r为激光干涉仪的参考平面的半径长度，这时子孔径圆心位置由(0，0)变为(r，0)，此时激光干涉仪的中心对准待测光学镜片的待测平面的第二子孔径圆心位置(r，0)，测出此时的第二子孔径的面形信息为B2，B2表示待测光学镜片在第二子孔径时的面形信息，继续控制气浮导轨移动，第一层导轨控制第二层导轨在x方向移动，第二层导轨控制第一平台在y方向移动，测量剩余的子孔径B₃，B₄，...，B_n；

第六步：根据n个子孔径的测量结果B₁，B₂…B_n，同时将测量结果减去激光干涉仪的参考面的面形信息，得到去除参考面形后的子孔径面形B₁’，B₂’…B_n’，最后对去除参考面形后的子孔径面形B₁’，B₂’…B_n’求和获得待测光学镜片的全孔径面形信息B＝B₁’+B₂’+…B_n’。

本发明的有益效果：提供一种带有隔振效果的子孔径拼接干涉仪机构是通过多层隔振处理，可以隔离地面振动对测量的影响，通过加上玻璃罩，在测量空间中充氮气，减少气流和温度波动，通过在气浮导轨上方加主动隔振单元，减少气膜波动对移相的影响。同时，机构可以做二维平移和旋转的运动，可以在拼接过程中实现绝对测量。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为距离主要交通干道较近时，街道交通车辆的震动情况；

图3为隔振地基(地面隔振单元)隔振效果图；

图4为振动误差与振动频率的关系图；

图5为本发明装置中气浮导轨的示意图；

图6a为本发明中子孔径相对待测光学镜片的移动轨迹；

图6b为本发明中第一个子孔径图形和第二个子孔径图形；

图7为本发明使用子孔径拼接检测的待测平面；

图8为本发明光学面形的检测方法过程流程图；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

如图1表示本发明装置的结构示意图，由地面隔振单元1、隔断层2、填充物3、第一主动隔振单元4、平台5、气浮导轨6、第一平台7、第二主动隔振单元8、第二平台9、移动机构10、转台11、待测光学镜片12、激光干涉仪13、衍架14、透明罩15组成。其中：

在地面隔振单元1的坑内安置隔断层2，隔断层2，用于与周围地下物质隔断；

在隔断层2内放置有填充物3，填充物3，用于减少地面振动的传导；

在地面隔振单元1、隔断层2、填充物3的上面放置第一主动隔振单元4，第一主动隔振单元4，用于将地面振动隔离；

在第一主动隔振单元4上放置平台5；

在平台5的承载台面上放置气浮导轨6；

在气浮导轨6上方放置第一平台7；

在第一平台7上方放置第二主动隔振单元8，第二主动隔振单元8，用于隔离气浮导轨6产生的气膜波动；

在第二主动隔振单元8上面放置第二平台9；

第二平台9上方放置移动机构10，第二平台9，承载移动机构10，同时第二平台9的两侧有配重，用于降低承载重心；

由于第二平台9放置在第二主动隔振单元8上方，如果第二平台9的中心不能降低到台面以下，第二主动隔振单元8在隔振过程中会产生晃动，导致隔振失败。因此，第二平台需配重，用于降低重心。

在移动机构10上方放置转台11；转台11上方放置待测光学镜片12，转台11，用于控制待测光学镜片12的转动，用于对待测光学镜片12做绝对测量标定，把激光干涉仪13参考面的误差测量出来；移动机构10，控制待测光学镜片12移动，用于调整待测光学镜片12在x，y方向倾斜，用于调整待测光学镜片12在x，y，z方向位移参数；气浮导轨6，用于控制气浮导轨6上的第一平台7、第二主动隔振单元8、第二平台9、移动机构10、转台11、待测光学镜片12进行二维运动；

激光干涉仪13位于待测光学镜片12的上方，用于测量待测光学镜片12的待测平面的面形，激光干涉仪13含有参考平面；

衍架14，用于固定激光干涉仪13，并且衍架固定在平台5上；

透明罩15，其固定在平台5上；透明罩内部放置气浮导轨6、第一平台7、第二主动隔振单元8、第二平台9、移动机构10、转台11、待测光学镜片12、激光干涉仪13和衍架14，用于使测量环境与周围空气隔离。

隔振技术分为：主动隔振技术与被动隔振技术。

主动隔振技术：对于本身是振源的设备，为了减小设备对周围的影响，使用隔振器将设备与基础隔离开来，减小设备传导基础的力，称为主动隔振。

被动隔振技术：对于允许振动很小的防振的设备，为了减小周围振源对设备的影响，使用隔振器将设备与基础隔离开来，减小基础传到设备的振动，称为被动隔振。

被动隔振也分为两种形式：一种是主动式、一种是被动式；两者具有相同的隔振原理，都是需要隔振系统，使大部分振动为隔振系统所吸收，减轻振源对隔振对象的作用。

主动式被动隔振：也成伺服式，根据自适应控制原理，把系统对激振的响应反馈到控制系统中，控制系统及时改变隔振装置的特性，进一步提高隔振效果，隔振的效果取决于伺服控制系统的设计；优点是及时响应减小振动，对任意频段的振动抑制效果都好，防共振性能高，应变性极强。

被动式被动隔振：是依靠隔振器自身结构特性降低振动能量，隔振的效果取决于隔振器的设计；优点是能有效隔离振动，对中高频段的振动抑制最好。

被动隔振技术原理：

$T_a=\sqrt{\frac{1+4{\mathrm{\ξ}}^2{(f/f_0)}^2}{{[1-{(f/f_0)}^2]}^2+4{\mathrm{\ξ}}^2{(f/f_0)}^2}}$

其中T_a表示传递率，ξ表示系统阻尼，f表示环境频率，f₀表示固有频率。如图2所示，为振动传递率曲线。

根据振动传递率公式可看出：隔离振动主要是必须使环境振动的频率与隔振系统的固有频率之比大于当f/f₀＝1时，振动传递率为最大，力传递有放大现象，此时整个隔振系统处于危险的共振状态；当时，传递率T_a＝1，此时隔振系统无隔振效果，传递力也不放大；当时，传递率T_a＜1，产生隔振效果。在光学精密测量时，通常取8-10。

由于实验室周围存在机动车，人流，设备等振动源，需要采用地面振动隔离单元隔离地面振动。图2为附近距离主要交通要道时街道交通车辆震动情况。图中看出，车辆振动频率接近干涉仪的敏感频率(1-100Hz)，对干涉仪测量有较大影响，因此需要采用地面隔振单元1来隔离振动。

系统固有频率：

系统作受迫振动时，激振力频率有任何微小改变均会使系统响应下降的现象。即激振力频率等于系统的频率，使系统产生共振时的频率，又称共振频率、自然频率、自振频率，单位为赫兹(Hz)。

设计使使用下式计算：

$f_0=\frac{1}{2\mathrm{\π}}\sqrt{\frac{K\×g}{w}}$

其中K表示刚度，g表示常数，w与材料有关。

地面振动的隔离主要是由地面振动隔离部件，由地面隔振单元1、隔断层2和填充物3共同作用形成对地面振动隔离，用于衰减地面振动，通过上述三个部分共同作用可以衰减地面振动。地面隔振单元1内部包括隔断层2和填充物3。通过改变填充物的材质，可以改变地面隔振单元的固有频率f₁。图3是加了地面隔振单元(隔振地基)后的隔振效果。从图中可以看出，地面隔振单元对于振动有较好的隔离效果。

由于地面振动隔离主要采用的是被动式的被动隔振系统，对中高频振动抑制较好，但是对偏低频的振动，效果不佳。同时应变能力较差。所以在设计过程中，还增加了一个第一主动隔振单元4。

所述第一主动隔振单元4是空气弹簧、气浮腿、减振器中的一种。

第一主动隔振单元4是主动式被动隔振，主要是把系统对激振的响应反馈到控制系统中，控制系统及时改变隔振装置，进一步提高隔振效果。目前主动隔振系统的隔振效果可达国际标准VC-F等级。

所述第二主动隔振单元8用于隔离气浮导轨6的气膜波动，气膜波动振幅在5nm-20nm，频率在1Hz-100Hz。第二主动隔振单元8是空气弹簧或者减振器。

移相干涉仪对环境中的振动噪声敏感，因为振动噪声将使得两相干光的光程差随机变化，探测器获得的干涉条纹出现抖动，变得模糊，条纹的对比度降低，产生频率为干涉条纹2倍空间频率的波纹误差。

环境中的振动噪声主要有通过地表传播的机械振动和空气流动，振动的特征复杂，振动的频率从几赫兹到几千赫兹，振动幅度也各不相同。空气流动会使局部区域内空气密度不均匀，改变测量波的波前，带来误差。

Pablo D.Rui等人对光学平台上的振动进行实验研究指出，振动的幅度与振动频率成反比，振动的能量主要集中在100赫兹以下。1996年P.de Groot用简谐振动作为噪声模型，对轴向振动噪声的影响进行傅里叶分析，并对振动噪声的影响进行数值模拟，得到振动误差RMS与振动频率关系如图4所示(其中归一化频率是指振动频率与采样频率的比值)，从图中可以看出，当外部振动接近干涉仪固有频率时会发生共振现象。

气浮导轨会产生气膜波动，气膜波动频率接近干涉仪固有频率。因此需要在气浮导轨6上方放置第二主动隔振单元8减少气膜波动带来的移相误差。

地面隔振单元1的固有频率为f₁，第一主动隔振单元4固有频率为f₂，第二主动隔振单元8固有频率为f₃，需满足f₁＞f₂＞f₂。根据振动传递原理，必须使三个隔振系统的固有频率满足上述关系，否则由于振动频率过滤出现问题，导致共振等振动放大效应存在，使隔振失败。

所述气浮导轨6采用两层导轨设计，包括第一层导轨61和第二层导轨62，第一层导轨61控制第二层导轨62在x方向移动，第二层导轨62控制第一平台7在y方向移动，如图5示出本发明装置中气浮导轨，图中，第一层导轨61由两个气浮导轨611、612组成，控制第二层导轨62在x方向位移，第二层导轨62由两个气浮导轨621、622组成，控制第一平台7在y方向位移。

如图6a示出的虚线---是本发明图子孔径相对待测光学镜片12的移动轨迹，从第1个子孔径到第2个子孔径，只需要平动，下面分析平动对位移台定位精度的要求。

如图6a所示，在两个子孔径的测量过程中，被测面上重复区域内A区域(大小为l×l)在测量第1个子孔径时落在CCD靶面的a(1)像素上，在测量第2个子孔径时落在CCD靶面的a(2)像素上，理论情况下，当平移没有误差时，a(1)像素和a(2)像素的间距为像素周期的整数倍。如图6b第一个子孔径图形和第二个子孔径图形，在实际测量中，平移的误差造成a(1)像素和a(2)像素并不重合，重合度由平移的定位决定，假设a(1)像素和a(2)像素的重合度小于1/10个像素，则要求拼接机构的平移的定位精度小于l/10＝0.003mm。同理，平移(x，y方向移动)的线性度也是这个值。

因此气浮导轨虽然含有气膜波动的问题，但是它比机械导轨定位精度要高，可达微米量级。机械导轨由于存在接触运动，定位精度远不如气浮导轨。定位精度，对于子孔径拼接过程中的拼接精度影响重大。是影响子孔径拼接测量精度的重要因素之一。

测量过程中所述透明罩15的内部充氮气或者氦气，或抽真空。

空气流动会使局部区域内空气密度不均匀，改变测量波的波前，带来误差。为减小空气流动引起的误差，因此干涉仪放在密闭空间内，

所述移动机构10是五维调整架、六维调整架、八维调整架中的一种。

实施中平台5、第一平台7和第二平台9为钢质材料制成或者大理石材料制成；移动机构10是微小移动机构，移动机构10的最小步进量为微米或者纳米级。透明罩15可以是玻璃罩、硬塑料、树脂、钢化玻璃这些材料的其中之一。

地面隔振单元1，是地面隔振的框架；平台5，用于承载台面上的气浮导轨6、第一平台7、第二主动隔振单元8、第二平台9、移动机构10、转台11、待测光学镜片12、激光干涉仪13、衍架14和透明罩15；第一平台7，用于在气浮导轨6上面承载第二主动隔振单元8。所述第二平台两侧有配重，使整个平台的重心降到平台面以下。所述重心尽量降到平台面以下。

本发明中，待测光学镜片12可以划分成若干子孔径，如图7示出本发明使用子孔径拼接检测的待测平面。如图8所示是使用子孔径拼接干涉仪系统测量光学镜片面形的方法，所述测量光学镜片面形步骤如下：

第一步：调整第一主动隔振单元4和第二主动隔振单元8，通过振动测量器件观测振动振幅稳定后即可开始下面步骤；

第二步：调整移动机构10，消除待测光学镜片12相对于激光干涉仪13的参考平面的倾斜和位移误差，同时使激光干涉仪13参考平面中心和待测光学镜片12中心对准；

第三步：将待测光学镜片12固定在转台11中，将待测光学镜片12的待测平面划分为n个子孔径，n为自然数，如图7所示，子孔径的大小与激光干涉仪13的通光口径一致；首先待测平面对准激光干涉仪13中心，此时中心点坐标定为(0，0)，定义此时为第一子孔径，控制激光干涉仪13测量，测出此时的第一子孔径的面形信息为B₁，B₁表示待测光学镜片12在中心位置第一子孔径时的面形信息；

第四步：使转台旋转待测光学镜片12，利用奇偶函数法、角度剪切法或者角度等分旋转绝对测量算法对待测光学镜片12进行绝对标定；将待测光学镜片12的面形和激光干涉仪13的参考面的面形分离，从而精确求出待测光学镜片12的待测平面的对应第一子孔径面形信息B₁’和激光干涉仪13的参考面的面形信息A；

第五步：控制气浮导轨6的第一层导轨61沿x轴负方向移动距离r，移动距离r为激光干涉仪13的参考平面的半径长度，这时子孔径圆心位置由(0，0)变为(r，0)，此时激光干涉仪13的中心对准待测光学镜片12的待测平面的第二子孔径圆心位置(r，0)，测出此时的第二子孔径的面形信息为B₂，B₂表示待测光学镜片12在第二子孔径时的面形信息，继续控制气浮导轨6移动，第一层导轨61控制第二层导轨62在x方向移动，第二层导轨62控制第一平台7在y方向移动，测量剩余的子孔径B₃，B₄，...，B_n；

第六步：根据n个子孔径的测量结果B₁，B₂…B_n，同时将测量结果减去激光干涉仪的参考面的面形信息，得到去除参考面形后的子孔径面形B₁’，B₂’…B_n’，最后对去除参考平面形后的子孔径面形B₁’，B₂’…B_n’求和获得待测光学镜片的全孔径面形信息B＝B₁’+B₂’+…B_n’。

其中参考平面面形为A，B₁’＝B₁-A，B₂’＝B₂-A…Bn’＝Bn-A。

以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种子孔径拼接干涉仪系统，其特征在于，包括：地面隔振单元、隔断层、填充物、第一主动隔振单元、平台、气浮导轨、第一平台、第二主动隔振单元、第二平台、移动机构、转台、待测光学镜片、激光干涉仪、衍架，透明罩，其中：

在地面隔振单元的坑内安置隔断层，隔断层，用于与周围地下物质隔断；

在隔断层内放置有填充物，填充物，用于减少地面振动的传导；

在地面隔振单元、隔断层、填充物上面放置第一主动隔振单元，第一主动隔振单元，用于将地面振动隔离；

在第一主动隔振单元上放置平台；

在平台的承载台面上放置气浮导轨；

在气浮导轨上方放置第一平台；

在第一平台上方放置第二主动隔振单元，第二主动隔振单元，用于隔离气浮导轨产生的气膜波动；

在第二主动隔振单元上面放置第二平台；

第二平台上方放置移动机构，第二平台，用于承载移动机构，同时第二平台的两侧有配重，用于降低承载重心；

在移动机构上方放置转台；转台上方放置待测光学镜片，转台，控制待测光学镜片的转动，用于对待测光学镜片做绝对测量标定，把激光干涉仪参考面的误差测量出来；移动机构，控制待测光学镜片移动，用于调整待测光学镜片在x，y方向倾斜，用于调整待测光学镜片在x，y，z方向位移参数；气浮导轨，用于控制气浮导轨上的第一平台、第二主动隔振单元、第二平台、移动机构、转台、待测光学镜片进行二维运动；

激光干涉仪位于待测光学镜片的上方，用于测量待测光学镜片的待测平面的面形，激光干涉仪含有参考平面；

衍架，用于固定激光干涉仪，并且衍架固定在平台上；

透明罩，其固定在平台上；透明罩内部放置气浮导轨、第一平台、第二主动隔振单元、第二平台、移动机构、转台、待测光学镜片、激光干涉仪和衍架，用于使测量环境与周围空气隔离。

2.如权利要求1所述子孔径拼接干涉仪系统，其特征在于：由地面隔振单元、隔断层和填充物共同作用形成对地面振动隔离，用于衰减地面振动。

3.如权利要求1所述子孔径拼接干涉仪系统，其特征在于：所述第一主动隔振单元是空气弹簧、气浮腿、减振器中的一种。

4.如权利要求1所述子孔径拼接干涉仪系统，其特征在于：所述第二主动隔振单元是空气弹簧或者减振器。

5.如权利要求1所述子孔径拼接干涉仪系统，其特征在于：地面隔振单元的固有频率为f₁，第一主动隔振单元固有频率为f₂，第二主动隔振单元固有频率为f₃，需满足f₁＞f₂＞f₃。

6.如权利要求1所述子孔径拼接干涉仪系统，其特征在于：所述气浮导轨包括第一层导轨和第二层导轨，第一层导轨控制第二层导轨在x方向移动，第二层导轨控制第一平台在y方向移动。

7.如权利要求1所述子孔径拼接干涉仪系统，其特征在于：测量过程中所述透明罩的内部充氮气或者氦气，或抽真空。

8.如权利要求1所述子孔径拼接干涉仪系统，其特征在于：所述移动机构是五维调整架、六维调整架、八维调整架中的一种。

9.如权利要求1所述子孔径拼接干涉仪系统，其特征在于：所述第二平台两侧有配重，使整个平台的重心降到平台面以下。

10.一种使用权利要求6所述的子孔径拼接干涉仪系统测量光学镜片面形的方法，其特征在于：所述测量光学镜片面形步骤如下：

第一步：调整第一主动隔振单元和第二主动隔振单元，通过振动测量器件观测振动振幅稳定后即开始下面步骤；

第二步：调整移动机构，消除待测光学镜片相对于激光干涉仪的参考平面的倾斜和位移误差，同时使激光干涉仪参考平面中心和待测光学镜片中心对准；

第三步：将待测光学镜片固定在转台中，将待测光学镜片的待测平面划分为n个子孔径，子孔径的大小与激光干涉仪的通光口径一致；首先待测平面对准激光干涉仪中心，此时中心点坐标定为(0，0)，定义此时为第一子孔径，控制激光干涉仪测量，测出此时的第一子孔径的面形信息为B₁，B₁表示待测光学镜片在中心位置第一子孔径时的面形信息；

第四步：使转台旋转待测光学镜片，利用奇偶函数法、角度剪切法或者角度等分旋转绝对测量算法对待测光学镜片进行绝对标定；将待测光学镜片的面形和激光干涉仪的参考面的面形分离，从而求出待测光学镜片的待测平面的对应子孔径面形信息B₁’和激光干涉仪的参考面的面形信息A；

第五步：控制气浮导轨的第一层导轨沿x负方向移动距离r，移动距离r为激光干涉仪的参考平面的半径长度，这时子孔径圆心位置由(0，0)变为(r，0)，此时激光干涉仪的中心对准待测光学镜片的待测平面的第二子孔径圆心位置(r，0)，测出此时的第二子孔径的面形信息为B₂，B₂表示待测光学镜片在第二子孔径时的面形信息，继续控制气浮导轨移动，第一层导轨控制第二层导轨在x方向移动，第二层导轨控制第一平台在y方向移动，测量剩余的子孔径B₃，B₄，...，B_n；

第六步：根据n个子孔径的测量结果B₁，B₂…B_n，同时将测量结果减去激光干涉仪的参考面的面形信息，得到去除参考面形后的子孔径面形B₁’，B₂’…B_n’，最后对去除参考面形后的子孔径面形B₁’，B₂’…B_n’求和获得待测光学镜片的全孔径面形信息B＝B₁’+B₂’+…B_n’。