CN105806482B - 拼接光栅的拼接误差校正系统及方法 - Google Patents

拼接光栅的拼接误差校正系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了拼接光栅的拼接误差校正系统及方法，该系统中依据目标第一入射角、目标第二入射角以及第一检测光的波长计算出的预设垂直阈值大于等于预设肉眼分辨值，即增大了对垂直于拼接光栅平面的平移误差调节的周期，且预设垂直阈值是肉眼可见的，所以操作人员能够直观的看出对垂直于拼接光栅平面的平移误差进行调节时是否超出了一个周期，从而控制拼接架调整装置在预设垂直阈值范围内，即一个周期内调节第一光栅和第二光栅，从而能使垂直于拼接光栅平面的平移误差接近于0，进而实现了仅利用干涉仪检测并校正拼接光栅的拼接误差的目的。

Description

拼接光栅的拼接误差校正系统及方法
技术领域
本发明实施例涉及光学器件检测技术领域，更具体地说，涉及一种拼接光栅的拼接误差校正系统及方法。
背景技术
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，高精度的拼接误差校正手段是拼接光栅能够适用的重要前提。
现有技术中对拼接光栅的拼接误差检测和校正方法主要包括干涉仪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。
现有技术中没有仅通过干涉仪检测法实现对拼接光栅的拼接误差的检测及修正。
发明内容
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校正系统和方法，以实现仅利用干涉仪检测法实现对拼接光栅的拼接误差的检测及修正。
为实现上述技术目的，本发明实施例提供了如下技术方案：
一种拼接光栅的拼接误差校正系统，包括：干涉仪、承载拼接光栅的旋转台、以所述干涉仪测量的数据作为反馈的拼接架调整装置、棱镜、第一反射部、第二反射部和第三反射部，其中：
所述干涉仪用于向拼接光栅中待检测的两个相邻第一光栅和第二光栅发送第一检测光；
所述棱镜设置于所述干涉仪与所述第一光栅和第二光栅之间，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；所述第二检测光以目标第一入射角经所述拼接光栅中待检测的两个相邻第一光栅和第二光栅的拼接缝隙处，所述第三检测光以目标第二入射角经所述第一光栅和第二光栅，所述目标第一入射角以及所述目标第二入射角是依据第一入射角、第二入射角与预设垂直阈值的预设关系确定的，且依据所述目标第一入射角、所述目标第二入射角以及所述第一检测光的波长计算出的预设垂直阈值大于等于预设肉眼分辨值；
所述第一反射部放置于第一预设位置，用于反射经所述第一光栅和所述第二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；
所述第二反射部放置于第二预设位置，用于反射经所述第一光栅和所述第二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；
所述第三反射部放置于第三预设位置，用于反射经所述第一光栅和所述第二光栅反射的第三检测光，以在所述干涉仪内形成非零级干涉条纹；
所述干涉仪，用于依据所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调整所述第一光栅和所述第二光栅的矢量方向角度误差及刻线方向角度误差；以及依据所述第一光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹以及所述第二光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调整所述第一光栅和所述第二光栅的垂直拼接光栅平面方向平移误差，且调整的距离小于等于所述预设垂直阈值；以及依据所述第一光栅的非零级干涉条纹和所述第二光栅的非零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调节所述第一光栅和所述第二光栅的垂直拼接光栅平面方向角度误差以及矢量方向平移误差。
一种拼接光栅的拼接误差校正方法，应用于上述任一所述拼接光栅的拼接误差校正系统，所述拼接光栅的拼接误差校正方法包括：
调整旋转台的旋转角度，使所述干涉仪向拼接光栅中待检测的两个相邻第一光栅和第二光栅发送具有目标第二入射角的第一检测光；
所述棱镜设置于所述干涉仪与所述第一光栅和第二光栅之间，调整所述棱镜的角度，使所述棱镜改变部分所述第一检测光的传播方向，获得第二检测光，所述第二检测光以目标第一入射角经所述第一光栅和所述第二光栅的拼接缝隙处；未经过所述棱镜的第一检测光称为第三检测光，所述目标第一入射角以及所述目标第二入射角是依据第一入射角、第二入射角与预设垂直阈值的预设关系确定的，且依据所述目标第一入射角、所述目标第二入射角以及所述第一检测光的波长计算出的预设垂直阈值大于等于预设肉眼分辨值；
调整所述第一反射部放置的位置，使所述第一反射部反射经所述第一光栅和所述第二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；
调整所述第二反射部放置的位置，使所述第二反射部反射经所述第一光栅和所述第二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；
调整所述第三反射部放置的位置，使所述第三反射部反射经所述第一光栅和所述第二光栅反射的第三检测光，以在所述干涉仪内形成非零级干涉条纹；
所述干涉仪依据所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调整所述第一光栅和所述第二光栅的矢量方向角度误差和刻线方向角度误差；以及依据所述第一光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹以及所述第二光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调整所述第一光栅和所述第二光栅的垂直拼接光栅平面方向平移误差，且调整的距离小于等于所述预设垂直阈值；以及依据所述第一光栅的非零级干涉条纹以及所述第二光栅的非零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调节所述第一光栅和所述第二光栅的垂直拼接光栅平面方向角度误差以及矢量方向平移误差。
发明人在实现本发明创造的过程中发现，采用现有技术中对拼接光栅的拼接误差校正方法——干涉议检测法，由于在对垂直于拼接光栅平面的平移误差进行调节时，拼接光栅形成的干涉条纹对准过程具有周期性，假设周期为1μm，即对拼接光栅中任一光栅调节1μm后使得干涉条纹对准，将该光栅调节6μm也使得干涉条纹对准，由于周期较小，无法控制该光栅在一个调节周期内调节，从而无法实现对垂直误差的调节。
从上述技术方案可以看出，本发明实施例提供的一种拼接光栅的拼接误差校正系统，该系统通过棱镜将干涉仪发出的第一检测光的部分第二检测光的路径发生变化，使得第二检测光以目标第一入射角经第一光栅和第二光栅的拼接缝隙处，第一检测光中未经过棱镜的第三检测光以目标第二入射角经所述第一光栅和第二光栅。干涉仪和第一反射部形成第一零级干涉条纹，干涉仪和第二反射部形成第二零级干涉条纹，干涉仪在依据第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹对第一光栅和第二光栅的垂直拼接光栅平面方向平移误差进行调整时，调节的距离小于等于预设垂直阈值，由于依据所述目标第一入射角、所述目标第二入射角以及所述第一检测光的波长计算出的，且预设垂直阈值大于等于预设肉眼分辨值，即相对于现有技术增大了对垂直拼接光栅平面方向平移误差调节的周期，且由于预设垂直阈值是肉眼可见的，所以在调节过程中操作人员也能够直观的看出对垂直拼接光栅平面方向平移误差进行调节时是否超出了一个周期，从而控制调节装置在预设垂直阈值范围内，即一个周期内调节第一光栅和第二光栅，直至所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹对准，以及所述第一光栅的第二零级干涉条纹与所述第二光栅的第二零级干涉条纹对准，这样才能使垂直拼接光栅平面方向平移误差接近于0，从而实现了仅利用干涉仪完成拼接光栅的拼接误差的检测与校正的目的。
附图说明
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。
图1为本发明实施例提供的一种拼接光栅误差校正系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种拼接光栅误差校正系统中第一反射部、第二反射部、第一光栅、第二光栅与干涉仪的光路径示意图；
图3为第一反射镜M1、第二反射镜M2、第三反射镜M3和第四反射镜M4与第一光栅、第二光栅和干涉仪之间的光路径示意图；
图4为第一光栅和第二光栅的坐标系示意图；
图5为干涉仪根据第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹校正第一光栅和第二光栅时，第二光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹的变化示意图；
图6为干涉仪根据非零级干涉条纹校正第一光栅和第二光栅时，第二光栅的非零级干涉条纹的变化示意图；
图7为本发明实施例提供的第一入射角和第二入射角与预设垂直阈值的对应关系的三维示意图；
图8为本发明实施例提供的一种拼接光栅的拼接误差校正方法的流程示意图。
具体实施方式
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。
请参阅图1，为本发明实施例提供的一种拼接光栅误差校正系统的结构示意图，该拼接光栅误差校正系统包括：干涉仪11、棱镜P、第一反射部12、第二反射部13、承载拼接光栅的旋转台14、以所述干涉仪11测量的数据作为反馈的拼接架调整装置15和第三反射部16，其中：
干涉仪11用于向拼接光栅中待检测的两个相邻第一光栅和第二光栅发送第一检测光。
第一检测光以目标第一入射角照射在第一光栅和第二光栅上，让第一检测光以第一入射角经第一光栅和第二光栅的具体操作可以为：初始时设置干涉仪11发出的第一检测光与第一光栅和第二光栅的平面平行。将旋转台14旋转预设角度，依据旋转的方向不同，预设角度不同，例如预设角度可以为第一入射角、第一入射角的补角或第一入射角的余角，由于开始时干涉仪11发出的第一检测光与第一光栅和第二光栅的平面平行，当旋转台14旋转预设角度后，第一检测光就以第一入射角照射在第一光栅和第二光栅上了。
棱镜P设置于干涉仪11与拼接光栅之间，用于改变部分第一检测光的传播方向，获得第二检测光，未经过棱镜P的第一检测光称为第三检测光；第二检测光以目标第一入射角经拼接光栅中待检测的两个相邻第一光栅和第二光栅的拼接缝隙处。
第三检测光以目标第二入射角经第一光栅和第二光栅，目标第一入射角以及目标第二入射角是依据第一入射角、第二入射角与预设垂直阈值的预设关系确定的，且依据目标第一入射角、目标第二入射角以及第一检测光的波长计算出的预设垂直阈值大于等于预设肉眼分辨值。
由于需要将经过棱镜P的第二检测光以目标第二入射角经第一光栅和第二光栅的拼接缝隙处，已知不经过该棱镜P第三检测光以目标第一入射角经第一光栅和第二光栅，那么可以根据第一入射角和第二入射角计算出棱镜P的设置角度，因为需要第二检测光经第一光栅和第二光栅的拼接缝隙处，所以可以在棱镜P的角度设置好后，通过调节旋转台14与棱镜P之间的距离，使得第二检测光经第一光栅和第二光栅的拼接缝隙处。
预设肉眼分辨值是指人眼能够分辨的值，例如500μm，或者550μm等等，本发明实施例并不对此作具体限定，可以依据实际情况而定。
第一反射部12放置于第一预设位置，用于反射经第一光栅和第二光栅反射的第三检测光，以在干涉仪11内形成第一零级干涉条纹。
第二反射部13放置于第二预设位置，用于反射经第一光栅和第二光栅反射的第二检测光，以在干涉仪11内形成第二零级干涉条纹。
为了本领域技术人员更加理解本发明实施例中第一反射部12和第二反射部13的位置，以第二检测光和第三检测光的光路径进行说明。
第一反射部12的第一预设位置如图2所示，部分第三检测光经第一光栅G1和第二光栅G2反射后经过第一反射部12，如实线所示，第一反射部12将该光线原路返回至干涉仪11，如虚线所示，从而在干涉仪11中形成第一零级干涉条纹。
第一反射部12可以为第一反射镜M1，第一反射镜处于第一预设位置时用于反射经第一光栅G1和第二光栅G2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。
第二反射部13的第二预设位置如图2所示，P表示棱镜，部分第二检测光经第一光栅G1和第二光栅G2反射后经过第二反射部13，如实线所示，第二反射部13将该光线原路返回至干涉仪11，如虚线所示，从而在干涉仪11中形成第一零级干涉条纹。
第二反射部13可以包括第二反射镜M2和第三反射镜M3。
所述第二反射镜M2用于反射经第一光栅和第二光栅反射的第二检测光，使其向所述第三反射镜M3传播；第三反射镜M3用于反射经所述第二反射镜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。
第三反射部16放置于第三预设位置，用于反射经第一光栅和第二光栅反射的第三检测光，以在干涉仪11内形成非零级干涉条纹。
第三反射部16可以为第四反射镜M4，第四反射镜M4处于第三预设位置时用于反射经第一光栅和第二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。
第三反射部16和第一反射部12可以为同一反射部，只是在不同的时间段内使用，且放置的位置不同而已，当然，第三反射部16和第一反射部12也可以为不同的反射部，本发明实施例对此不做具体限定。
如图3，为第一反射镜M1、第二反射镜M2、第三反射镜M3和第四反射镜M4与第一光栅、第二光栅和干涉仪11之间的光路示意图。
为了便于观察，在形成非零级干涉条纹时，可以去掉第一反射部12和第二反射部13，即干涉仪11中不再显示第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，只显示非零级干涉条纹，或者在干涉仪11中同时形成第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹以及非零级干涉条纹。
第一预设位置为经拼接光栅中第一光栅和第二光栅反射的第三检测光中的零级反射光所在的光路上；第二预设位置为经拼接光栅中第一光栅和第二光栅反射的第二检测光中的零级反射光所在的光路上；第三预设位置为经拼接光栅中第一光栅和第二光栅反射的第三检测光中的非零级反射光所在的光路上。本发明实施例对第一预设位置、第二预设位置和第三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。
干涉仪11，用于依据第一光栅的第一零级干涉条纹与第二光栅的第一零级干涉条纹，控制拼接架调整装置15调整第一光栅和第二光栅的矢量方向角度误差和刻线方向角度误差；以及依据第一光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹以及第二光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，控制拼接架调整装置15调整第一光栅和第二光栅的垂直拼接光栅平面方向平移误差，且调整的距离小于等于预设垂直阈值；以及依据第一光栅的非零级干涉条纹以及第二光栅的非零级干涉条纹，控制拼接架调整装置15调节第一光栅和第二光栅的垂直拼接光栅平面方向角度误差以及矢量方向平移误差。
拼接架调整装置15可以为压电陶瓷。
为了本领域技术人员更加理解本发明实施例提供的拼接光栅的拼接误差校正系统中矢量方向角度误差、刻线方向角度误差、垂直拼接光栅平面方向平移误差、垂直拼接光栅平面方向角度误差以及矢量方向平移误差，本发明实施例提供了第一光栅和第二光栅的坐标系示意图。
如图4所示，标号G1代表第一光栅，以G1为基准建立笛卡尔空间直角坐标系，x轴为拼接光栅的矢量方向，y轴为拼接光栅的刻线方向，z轴为垂直于拼接光栅平面方向；标号G2所代表的第二光栅为相对于G1存在拼接误差的第二光栅。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Δθx、刻线方向角度误差Δθy和垂直拼接光栅平面方向角度误差Δθz，以及沿x轴、z轴平移的矢量方向平移误差Δx以及垂直拼接光栅平面方向平移误差Δz。
在获得第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹后，可以根据第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，校正第一光栅和第二光栅，消除第一光栅和第二光栅的矢量方向角度误差、刻线方向角度误差以及垂直拼接光栅平面方向平移误差，以使构成第一光栅和第二光栅共面。
根据非零级干涉条纹校正第一光栅和第二光栅，消除第一光栅和第二光栅的矢量方向平移误差以及垂直拼接光栅平面方向角度误差，以使构成第一光栅和第二光栅的刻线方向平行且拼接缝隙为预设值。
预设值可以为所述拼接光栅的光栅常数的正整数倍。
在上述实施例的基础上，在本发明的另一个实施例中，棱镜P可以为玻璃棱镜或水晶棱镜。但本发明实施例对此并不做限定，棱镜P还可以为其他材质的棱镜，具体视实际情况而定。
本发明实施例提供的一种拼接光栅的拼接误差校正系统，该系统通过棱镜P将干涉仪11发出的第一检测光的部分第二检测光的路径发生变化，使得第二检测光以目标第一入射角经第一光栅和第二光栅的拼接缝隙处，第一检测光中未经过棱镜P的第三检测光以目标第二入射角经所述第一光栅和第二光栅。干涉仪11依据干涉仪11和第一反射部12形成第一零级干涉条纹，干涉仪11和第二反射部13形成第二零级干涉条纹，干涉仪在依据第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹对第一光栅和第二光栅的垂直拼接光栅平面方向平移误差进行调整时，调节的距离小于等于预设垂直阈值，由于依据所述目标第一入射角、所述目标第二入射角以及所述第一检测光的波长计算出的，且预设垂直阈值大于等于预设肉眼分辨值，即相对于现有技术增大了对垂直拼接光栅平面方向平移误差调节的周期，且由于预设垂直阈值是肉眼可见的，所以在调节过程中操作人员也能够直观的看出对垂直拼接光栅平面方向平移误差进行调节时是否超出了一个周期，从而控制调节装置在预设垂直阈值范围内，即一个周期内调节第一光栅和第二光栅，直至所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹对准，以及所述第一光栅的第二零级干涉条纹与所述第二光栅的第二零级干涉条纹对准，这样才能使垂直拼接光栅平面方向平移误差接近于0，从而实现了仅利用干涉仪完成拼接光栅的拼接误差的检测与校正的目的。
在上述拼接光栅误差校正系统实施例中，干涉仪具体的可以用于：
检测到所述第一光栅形成的第一零级干涉条纹的宽度与所述第二光栅形成的第一零级干涉条纹的宽度不同时，控制所述拼接架调整装置15对所述第二光栅和第一光栅的矢量方向角度进行调整，直至所述干涉仪检测到所述第二光栅形成的第一零级干涉条纹的宽度与所述第一光栅形成的第一零级干涉条纹的宽度相同。
以图5为例，图5(a)至图5(f)中上侧为第二光栅对应的干涉条纹，下侧为第一光栅对应的干涉条纹，且左侧均为第二零级干涉条纹，右侧均为第一零级干涉条纹。
从图5(a)可以看出第一光栅和第二光栅的矢量方向角度误差、刻线方向角度误差以及垂直拼接光栅平面方向平移误差均不为零，此时通过校正第一光栅和第二光栅，改变第二光栅的(本发明实施例中是通过改变第二光栅的第一零级干涉条纹的宽度，当然也可以改变第一光栅的第一零级干涉条纹的宽度)第一零级干涉条纹的条纹宽度，使第一零级干涉条纹的条纹宽度由图5(a)变换至图5(b)以消除第一光栅和第二光栅的矢量方向角度误差。
检测到所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹不平行时，控制所述拼接架调整装置15对所述第一光栅和第二光栅的刻线方向角度进行调整，直至所述干涉仪检测到所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹平行。
通过校正第一光栅和第二光栅，改变第二光栅的第一零级干涉条纹的倾斜度，使第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹的图像由图5(b)变换至图5(c)以消除第一光栅和第二光栅的刻线方向角度误差。
检测到所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹未对准，或所述第一光栅的第二零级干涉条纹与所述第二光栅的第二零级干涉条纹未对准时，控制所述拼接架调节装置对所述第一光栅和第二光栅垂直拼接光栅平面方向平移误差进行调节，且调节的距离小于等于所述预设垂直阈值，直至所述干涉仪检测到所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹对准，以及所述第一光栅的第二零级干涉条纹与所述第二光栅的第二零级干涉条纹对准。
通过校正第一光栅和第二光栅，使第二光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹分别与第一光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹对准，既第一零级干涉条纹与第二零级干涉条纹的图像由图5(d)逐渐变化为图5(f)，以消除第一光栅和第二光栅的垂直拼接光栅平面方向平移误差，至此，第一光栅和第二光栅完成共面校正。需要说明的是，由于检测精度的要求不同，拼接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，本发明实施例在此不做赘述。
检测到所述第一光栅的非零级干涉条纹的宽度与所述第二光栅的非零级干涉条纹的宽度不一样时，控制所述拼接架调节装置对所述第一光栅和第二光栅的垂直拼接光栅平面方向角度误差进行调整，直至所述干涉仪检测到所述第一光栅的非零级干涉条纹的宽度与所述第二光栅的非零级干涉条纹的宽度一致。
非零级干涉条纹为校准第一光栅和第二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6为例，图6(a)和图6(b)中上侧均为第二光栅对应的非零级干涉条纹，下侧均为第一光栅对应的非零级干涉条纹。
图6(a)中的非零级干涉条纹中包含第一光栅和第二光栅的矢量方向平移误差以及垂直拼接光栅平面方向角度误差信息，通过调节第一光栅和第二光栅，改变非零级干涉条纹的宽度(由图6(a)向图6(b)调节)，实现消除第一光栅和第二光栅的垂直拼接光栅平面方向角度误差信息。
检测到所述第一光栅非零级干涉条纹与所述第二光栅的非零级干涉条纹未对准时，控制所述拼接架调节装置对所述第二光栅和第一光栅矢量方向平移误差进行调整，直至所述干涉仪检测到所述第一光栅的非零级干涉条纹与所述第二光栅的非零级干涉条纹对准(如图6(c)所示)。
通过调节第一光栅和第二光栅，对准非零级干涉条纹，实现消除第一光栅和第二光栅的矢量方向平移误差。既使第一光栅和第二光栅的刻线方向平行且拼接缝隙为拼接光栅的光栅常数的正整数倍。
在上述任一拼接光栅的拼接误差校正系统实施例中，预设垂直阈值可以为其中α1为目标第一入射角，α2为目标第二入射角，λ为第一检测光的波长。
的推到过程如下：当第一光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹以及第二光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹分别对准时，存在以下方程：满足上述公式中的垂直拼接光栅平面方向平移误差Δz有多个解，若想要说明当第一光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹以及第二光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹分别对准时Δz＝0，则需要Δz的初始值在某一定值的范围内调整。该定值设为Δzmin，有如下关系：
当调节的垂直拼接光栅平面方向平移误差Δz<Δzmin时，使得第一光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹以及第二光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹分别对准同时对准，才能说明Δz＝0。即“检测到所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹未对准，或所述第一光栅的第二零级干涉条纹与所述第二光栅的第二零级干涉条纹未对准时，控制所述拼接架调节装置对所述第一光栅和第二光栅垂直拼接光栅平面方向平移误差进行调节，且调节的距离小于等于所述预设垂直阈值，直至所述干涉仪检测到所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹对准，以及所述第一光栅的第二零级干涉条纹与所述第二光栅的第二零级干涉条纹对准”。
如图7所示，为本发明实施例提供的第一入射角和第二入射角与预设垂直阈值的对应关系的三维示意图。
图7中，α1为第一入射角，α1＝1°,2°，…,84°，α2＝α1+ω，ω＝0.5°,1°，…,5°，由于α1和α2的角度不能相差太大，否则会导致具有第二入射角α2的第二检测光线偏移出第一光栅和第二光栅的拼接缝隙处，因此选择ω不大于5°，从图7中可以看出，α1的影响占主要作用，随着α1的增加，预设垂直阈值Δzmin有逐渐增大的趋势。选择Δzmin初始距离可以被人眼分辨的距离，便于开展实验。例如，大于500μm的距离易于通过肉眼分辨，原则上满足Δzmin大于500μm的第一入射角都可以被选择。
图7中列举的数据只是为了本领域技术人员更加理解本发明实施例中第一入射角、第二入射角和预设垂直阈值的关系，并不对第一入射角、第二入射角和预设垂直阈值的取值范围进行限定。
请参阅图8，为本发明实施例提供的一种拼接光栅的拼接误差校正方法的流程示意图，该方法应用于拼接光栅的拼接误差校正系统。该方法包括：
步骤S801：调整旋转台的旋转角度，使干涉仪向拼接光栅中待检测的两个相邻第一光栅和第二光栅发送具有目标第二入射角的第一检测光。
第一检测光以目标第一入射角照射在第一光栅和第二光栅上，让第一检测光以第一入射角经第一光栅和第二光栅的具体操作可以为：初始时设置干涉仪发出的第一检测光与第一光栅和第二光栅的平面平行。将旋转台旋转预设角度，依据旋转的方向不同，预设角度不同，例如预设角度可以为第一入射角、第一入射角的补角或第一入射角的余角，由于开始时干涉仪发出的第一检测光与第一光栅和第二光栅的平面平行，当旋转台旋转预设角度后，第一检测光就以第一入射角照射在第一光栅和第二光栅上了。
步骤S802：棱镜设置于干涉仪与第一光栅和第二光栅之间，调整棱镜的角度，使棱镜改变部分第一检测光的传播方向，获得第二检测光，第二检测光以目标第一入射角经拼接光栅中待检测的两个相邻第一光栅和第二光栅的拼接缝隙处；未经过棱镜的第一检测光称为第三检测光，目标第一入射角以及目标第二入射角是依据第一入射角、第二入射角与预设垂直阈值的预设关系确定的，且依据目标第一入射角、目标第二入射角以及第一检测光的波长计算出的预设垂直阈值大于等于预设肉眼分辨值。
第三检测光以目标第二入射角经第一光栅和第二光栅，目标第一入射角以及目标第二入射角是依据第一入射角、第二入射角与预设垂直阈值的预设关系确定的，且依据目标第一入射角、目标第二入射角以及第一检测光的波长计算出的预设垂直阈值大于等于预设肉眼分辨值。
由于需要将经过棱镜P的第二检测光以目标第二入射角经第一光栅和第二光栅的拼接缝隙处，已知不经过该棱镜第三检测光以目标第一入射角经第一光栅和第二光栅，那么可以根据第一入射角和第二入射角计算出棱镜的设置角度，因为需要第二检测光经第一光栅和第二光栅的拼接缝隙处，所以可以在棱镜的角度设置好后，通过调节旋转台与棱镜之间的距离，使得第二检测光经第一光栅和第二光栅的拼接缝隙处。
预设肉眼分辨值可以是指人眼能够分辨的值，例如500μm，或者550μm等等，本发明实施例并不对此作具体限定，可以依据实际情况而定。
步骤S803：调整第一反射部放置的位置，使第一反射部反射经第一光栅和第二光栅反射的第三检测光，以在干涉仪内形成第一零级干涉条纹。
步骤S804：调整第二反射部放置的位置，使第二反射部反射经第一光栅和第二光栅反射的第二检测光，以在干涉仪内形成第二零级干涉条纹。
为了本领域技术人员更加理解本发明实施例中第一反射部和第二反射部的位置，以第二检测光和第三检测光的光路径进行说明。
第一反射部12的第一预设位置如图2所示，部分第三检测光经第一光栅G1和第二光栅G2反射后经过第一反射部，如实线所示，第一反射部将该光线原路返回至干涉仪，如虚线所示，从而在干涉仪中形成第一零级干涉条纹。
第一反射部12可以为第一反射镜，第一反射镜处于第一预设位置时用于反射经第一光栅G1和第二光栅G2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。
第二反射部13的第二预设位置如图2所示，P表示棱镜，部分第二检测光经第一光栅G1和第二光栅G2反射后经过第二反射部，如实线所示，第二反射部将该光线原路返回至干涉仪，如虚线所示，从而在干涉仪中形成第一零级干涉条纹。
第二反射部13可以包括第二反射镜M2和第三反射镜M3。
所述第二反射镜M2用于反射经第一光栅和第二光栅反射的第二检测光，使其向所述第三反射镜M3传播；第三反射镜M3用于反射经所述第二反射镜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。
步骤S805：调整第三反射部放置的位置，使第三反射部反射经第一光栅和第二光栅反射的第三检测光，以在干涉仪内形成非零级干涉条纹。
第三反射部可以为第四反射镜，第四反射镜处于第三预设位置时用于反射经第一光栅和第二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。
第三反射部和第一反射部可以为同一反射部，只是在不同的时间段内使用，且放置的位置不同而已，当然，第三反射部和第一反射部也可以为不同的反射部，本发明实施例对此不做具体限定。
如图3，为第一反射镜M1、第二反射镜M2、第三反射镜M3和第四反射镜M4与第一光栅、第二光栅和干涉仪之间的光路示意图。
为了便于观察，在形成非零级干涉条纹时，可以去掉第一反射部和第二反射部，即干涉仪中不再显示第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，只显示非零级干涉条纹，或者在干涉仪中同时形成第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹以及非零级干涉条纹。
第一预设位置为经拼接光栅中第一光栅和第二光栅反射的第三检测光中的零级反射光所在的光路上；第二预设位置为经拼接光栅中第一光栅和第二光栅反射的第二检测光中的零级反射光所在的光路上；第三预设位置为经拼接光栅中第一光栅和第二光栅反射的第三检测光中的非零级反射光所在的光路上。本发明实施例对第一预设位置、第二预设位置和第三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。
步骤S806：干涉仪依据所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调整所述第一光栅和所述第二光栅的矢量方向角度误差和刻线方向角度误差；以及依据所述第一光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹以及所述第二光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调整所述第一光栅和所述第二光栅的垂直拼接光栅平面方向平移误差，且调整的距离小于等于所述预设垂直阈值；以及依据所述第一光栅的非零级干涉条纹以及所述第二光栅的非零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调节所述第一光栅和所述第二光栅的垂直拼接光栅平面方向角度误差以及矢量方向平移误差。
为了本领域技术人员更加理解本发明实施例提供的拼接光栅的拼接误差校正系统中矢量方向角度误差、刻线方向角度误差、垂直拼接光栅平面方向平移误差、垂直拼接光栅平面方向角度误差以及矢量方向平移误差，本发明实施例还提供出第一光栅和第二光栅的坐标系示意图。
如图4所示，标号G1代表第一光栅，以G1为基准建立笛卡尔空间直角坐标系，x轴为拼接光栅的矢量方向，y轴为拼接光栅的刻线方向，z轴为垂直于拼接光栅平面方向；标号G2所代表的第二光栅为相对于G1存在拼接误差的第二光栅。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Δθx、刻线方向角度误差Δθy和垂直拼接光栅平面方向角度误差Δθz，以及沿x轴、z轴平移的矢量方向平移误差Δx以及垂直拼接光栅平面方向平移误差Δz。
在获得第一零级干涉条纹、第二零级干涉条纹后，可以根据第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，校正第一光栅和第二光栅，消除第一光栅和第二光栅的矢量方向角度误差、刻线方向角度误差以及垂直拼接光栅平面方向平移误差，以使构成第一光栅和第二光栅共面。
根据非零级干涉条纹校正第一光栅和第二光栅，消除第一光栅和第二光栅的矢量方向平移误差以及垂直拼接光栅平面方向角度误差，以使构成第一光栅和第二光栅的刻线方向平行且拼接缝隙为预设值。
预设值可以为所述拼接光栅的光栅常数的正整数倍。
在上述实施例的基础上，在本发明的另一个实施例中，棱镜P可以为玻璃棱镜或水晶棱镜。但本发明实施例对此并不做限定，棱镜P还可以为其他材质的棱镜，具体视实际情况而定。
本发明实施例提供的一种拼接光栅的拼接误差校正方法，该方法通过棱镜将干涉仪发出的第一检测光的部分第二检测光的路径发生变化，使得第二检测光以目标第一入射角经第一光栅和第二光栅的拼接缝隙处，第一检测光中未经过棱镜的第三检测光以目标第二入射角经所述第一光栅和第二光栅。干涉仪依据干涉仪和第一反射部形成第一零级干涉条纹，干涉仪和第二反射部形成第二零级干涉条纹，干涉仪在依据第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹对第一光栅和第二光栅的垂直拼接光栅平面方向平移误差进行调整时，调节的距离小于等于预设垂直阈值，由于依据所述目标第一入射角、所述目标第二入射角以及所述第一检测光的波长计算出的，且预设垂直阈值大于等于预设肉眼分辨值，即相对于现有技术增大了对垂直拼接光栅平面方向平移误差调节的周期，且由于预设垂直阈值是肉眼可见的，所以在调节过程中操作人员也能够直观的看出对垂直拼接光栅平面方向平移误差进行调节时是否超出了一个周期，从而控制调节装置在预设垂直阈值范围内，即一个周期内调节第一光栅和第二光栅，直至所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹对准，以及所述第一光栅的第二零级干涉条纹与所述第二光栅的第二零级干涉条纹对准，这样才能使垂直拼接光栅平面方向平移误差接近于0，从而实现了仅利用干涉仪完成拼接光栅的拼接误差的检测与校正的目的。
在上述拼接光栅的拼接误差校正方法实施例中，步骤S806可以包括：
步骤：检测到第一光栅形成的第一零级干涉条纹的宽度与第二光栅形成的第一零级干涉条纹的宽度不同时，控制拼接架调整装置15对第二光栅和第一光栅的矢量方向角度进行调整，直至检测到第二光栅形成的第一零级干涉条纹的宽度与第一光栅形成的第一零级干涉条纹的宽度相同。
以图5为例，图5(a)至图5(f)中上侧为第二光栅对应的干涉条纹，下侧为第一光栅对应的干涉条纹，且左侧均为第二零级干涉条纹，右侧均为第一零级干涉条纹。
从图5(a)可以看出第一光栅和第二光栅的矢量方向角度误差、刻线方向角度误差以及垂直拼接光栅平面方向平移误差均不为零，此时通过校正第一光栅和第二光栅，改变第二光栅的(本发明实施例中是通过改变第二光栅的第一零级干涉条纹的宽度，当然也可以改变第一光栅的第一零级干涉条纹的宽度)第一零级干涉条纹的条纹宽度，使第一零级干涉条纹的条纹宽度由图5(a)变换至图5(b)以消除第一光栅和第二光栅的矢量方向角度误差。
步骤：检测到第一光栅的第一零级干涉条纹与第二光栅的第一零级干涉条纹不平行时，控制拼接架调整装置15对第一光栅或第二光栅的刻线方向角度进行调整，直至干涉仪检测到第一光栅的第一零级干涉条纹与第二光栅的第一零级干涉条纹平行。
通过校正第一光栅和第二光栅，改变第二光栅的第一零级干涉条纹的倾斜度，使第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹的图像由图5(b)变换至图5(c)以消除第一光栅和第二光栅的刻线方向角度误差。
步骤：检测到所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹未对准，或所述第一光栅的第二零级干涉条纹与所述第二光栅的第二零级干涉条纹未对准时，控制所述拼接架调节装置对所述第一光栅和第二光栅垂直拼接光栅平面方向平移误差进行调节，且调节的距离小于等于所述预设垂直阈值，直至检测到所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹对准，以及所述第一光栅的第二零级干涉条纹与所述第二光栅的第二零级干涉条纹对准。
通过校正第一光栅和第二光栅，使第二光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹分别与第一光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹对准，既第一零级干涉条纹与第二零级干涉条纹的图像由图5(d)逐渐变化为图5(f)，以消除第一光栅和第二光栅的垂直拼接光栅平面方向平移误差，至此，第一光栅和第二光栅完成共面校正。需要说明的是，由于检测精度的要求不同，拼接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，本发明实施例在此不做赘述。
步骤：检测到所述第一光栅的非零级干涉条纹的宽度与所述第二光栅的非零级干涉条纹的宽度不一样时，控制所述拼接架调节装置对所述第一光栅和第二光栅的垂直拼接光栅平面方向角度误差进行调整，直至检测到所述第一光栅的非零级干涉条纹的宽度与所述第二光栅的非零级干涉条纹的宽度一致。
非零级干涉条纹为校准第一光栅和第二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6为例，图6(a)和图6(b)中上侧均为第二光栅对应的非零级干涉条纹，下侧均为第一光栅对应的非零级干涉条纹。
图6(a)中的非零级干涉条纹中包含第一光栅和第二光栅的矢量方向平移误差以及垂直拼接光栅平面方向角度误差信息，通过调节第一光栅和第二光栅，改变非零级干涉条纹的宽度(由图6(a)向图6(b)调节)，实现消除第一光栅和第二光栅的垂直拼接光栅平面方向角度误差信息。
步骤：检测到所述第一光栅非零级干涉条纹与所述第二光栅的非零级干涉条纹未对准时，控制所述拼接架调节装置对所述第二光栅和第一光栅矢量方向平移误差进行调整，直至所述干涉仪检测到所述第一光栅的非零级干涉条纹与所述第二光栅的非零级干涉条纹对准。
通过调节第一光栅和第二光栅，对准非零级干涉条纹，实现消除第一光栅和第二光栅的矢量方向平移误差。既使第一光栅和第二光栅的刻线方向平行且拼接缝隙为拼接光栅的光栅常数的正整数倍。
在上述拼接光栅的拼接误差校正方法实施例中，预设垂直阈值为
其中α1为目标第一入射角，α2为目标第二入射角，λ为第一检测光的波长。
上述公式的推到过程，以及第一入射角和第二入射角与预设垂直阈值关系可以参阅拼接光栅误差校正系统实施例，在此不再进行赘述。
需要说明的是，本说明书中的各个实施例均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的部分互相参见即可。
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。

Claims (6)

1.一种拼接光栅的拼接误差校正系统，其特征在于，包括：干涉仪、承载拼接光栅的旋转台、以所述干涉仪测量的数据作为反馈的拼接架调整装置、棱镜、第一反射部、第二反射部和第三反射部，其中：
所述干涉仪用于向拼接光栅中待检测的两个相邻第一光栅和第二光栅发送第一检测光；
所述棱镜设置于所述干涉仪与所述第一光栅和第二光栅之间，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；所述第二检测光以目标第一入射角经所述拼接光栅中待检测的两个相邻第一光栅和第二光栅的拼接缝隙处，所述第三检测光以目标第二入射角经所述第一光栅和第二光栅，所述目标第一入射角以及所述目标第二入射角是依据第一入射角、第二入射角与预设垂直阈值的预设关系确定的，且依据所述目标第一入射角、所述目标第二入射角以及所述第一检测光的波长计算出的预设垂直阈值大于等于预设肉眼分辨值；
所述第一反射部放置于第一预设位置，用于反射经所述第一光栅和所述第二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；
所述第二反射部放置于第二预设位置，用于反射经所述第一光栅和所述第二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；
所述第三反射部放置于第三预设位置，用于反射经所述第一光栅和所述第二光栅反射的第三检测光，以在所述干涉仪内形成非零级干涉条纹；
所述干涉仪，用于依据所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调整所述第一光栅和所述第二光栅的矢量方向角度误差及刻线方向角度误差；以及依据所述第一光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹以及所述第二光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调整所述第一光栅和所述第二光栅的垂直拼接光栅平面方向平移误差，且调整的距离小于等于所述预设垂直阈值；以及依据所述第一光栅的非零级干涉条纹和所述第二光栅的非零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调节所述第一光栅和所述第二光栅的垂直拼接光栅平面方向角度误差以及矢量方向平移误差。
2.根据权利要求1所述拼接光栅的拼接误差校正系统，其特征在于，所述干涉仪具体用于：
检测到所述第一光栅形成的第一零级干涉条纹的宽度与所述第二光栅形成的第一零级干涉条纹的宽度不同时，控制所述拼接架调整装置对所述第二光栅和第一光栅的矢量方向角度进行调整，直至所述干涉仪检测到所述第二光栅形成的第一零级干涉条纹的宽度与所述第一光栅形成的第一零级干涉条纹的宽度相同；
检测到所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹不平行时，控制所述拼接架调整装置对所述第一光栅和第二光栅的刻线方向角度进行调整，直至所述干涉仪检测到所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹平行；
检测到所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹未对准，或所述第一光栅的第二零级干涉条纹与所述第二光栅的第二零级干涉条纹未对准时，控制所述拼接架调节装置对所述第一光栅和第二光栅垂直拼接光栅平面方向平移误差进行调节，且调节的距离小于等于所述预设垂直阈值，直至所述干涉仪检测到所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹对准，以及所述第一光栅的第二零级干涉条纹与所述第二光栅的第二零级干涉条纹对准；
检测到所述第一光栅的非零级干涉条纹的宽度与所述第二光栅的非零级干涉条纹的宽度不一样时，控制所述拼接架调节装置对所述第一光栅和所述第二光栅绕的垂直拼接光栅平面方向角度误差进行调整，直至所述干涉仪检测到所述第一光栅的非零级干涉条纹的宽度与所述第二光栅的非零级干涉条纹的宽度一致；
检测到所述第一光栅非零级干涉条纹与所述第二光栅的非零级干涉条纹未对准时，控制所述拼接架调节装置对所述第二光栅和第一光栅的矢量方向平移误差进行调整，直至所述干涉仪检测到所述第一光栅的非零级干涉条纹与所述第二光栅的非零级干涉条纹对准。
3.根据权利要求1所述拼接光栅的拼接误差校正系统，其特征在于，所述预设垂直阈值为其中α1为目标第一入射角，α2为目标第二入射角，λ为所述第一检测光的波长，lcm为最小公倍数函数。
4.一种拼接光栅的拼接误差校正方法，其特征在于，应用于如权利要求1至3任一所述拼接光栅的拼接误差校正系统，所述拼接光栅的拼接误差校正方法包括：
调整旋转台的旋转角度，使所述干涉仪向拼接光栅中待检测的两个相邻第一光栅和第二光栅发送具有目标第二入射角的第一检测光；
所述棱镜设置于所述干涉仪与所述第一光栅和第二光栅之间，调整所述棱镜的角度，使所述棱镜改变部分所述第一检测光的传播方向，获得第二检测光，所述第二检测光以目标第一入射角经所述第一光栅和所述第二光栅的拼接缝隙处；未经过所述棱镜的第一检测光称为第三检测光，所述目标第一入射角以及所述目标第二入射角是依据第一入射角、第二入射角与预设垂直阈值的预设关系确定的，且依据所述目标第一入射角、所述目标第二入射角以及所述第一检测光的波长计算出的预设垂直阈值大于等于预设肉眼分辨值；
调整所述第一反射部放置的位置，使所述第一反射部反射经所述第一光栅和所述第二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；
调整所述第二反射部放置的位置，使所述第二反射部反射经所述第一光栅和所述第二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；
调整所述第三反射部放置的位置，使所述第三反射部反射经所述第一光栅和所述第二光栅反射的第三检测光，以在所述干涉仪内形成非零级干涉条纹；
所述干涉仪依据所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调整所述第一光栅和所述第二光栅的矢量方向角度误差和刻线方向角度误差；以及依据所述第一光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹以及所述第二光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调整所述第一光栅和所述第二光栅的垂直拼接光栅平面方向平移误差，且调整的距离小于等于所述预设垂直阈值；以及依据所述第一光栅的非零级干涉条纹以及所述第二光栅的非零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调节所述第一光栅和所述第二光栅的垂直拼接光栅平面方向角度误差以及矢量方向平移误差。
5.根据权利要求4所述拼接光栅的拼接误差校正方法，其特征在于，所述干涉仪依据所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调整所述第一光栅和所述第二光栅的矢量方向角度误差和刻线方向角度误差；以及依据所述第一光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹以及所述第二光栅的第一零级干涉条纹和第二零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调整所述第一光栅和所述第二光栅的垂直拼接光栅平面方向平移误差，且调整的距离小于等于所述预设垂直阈值；以及依据所述第一光栅的非零级干涉条纹以及所述第二光栅的非零级干涉条纹，控制所述拼接架调整装置调节所述第一光栅和所述第二光栅的垂直拼接光栅平面方向角度误差以及矢量方向平移误差包括：
检测到所述第一光栅形成的第一零级干涉条纹的宽度与所述第二光栅形成的第一零级干涉条纹的宽度不同时，控制所述拼接架调整装置对所述第二光栅和第一光栅的矢量方向角度进行调整，直至检测到所述第二光栅形成的第一零级干涉条纹的宽度与所述第一光栅形成的第一零级干涉条纹的宽度相同；
检测到所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹不平行时，控制所述拼接架调整装置对所述第一光栅和所述第二光栅的刻线方向角度进行调整，直至检测到所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹平行；
检测到所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹未对准，或所述第一光栅的第二零级干涉条纹与所述第二光栅的第二零级干涉条纹未对准时，控制所述拼接架调节装置对所述第一光栅和第二光栅垂直拼接光栅平面方向平移误差进行调节，且调节的距离小于等于所述预设垂直阈值，直至检测到所述第一光栅的第一零级干涉条纹与所述第二光栅的第一零级干涉条纹对准，以及所述第一光栅的第二零级干涉条纹与所述第二光栅的第二零级干涉条纹对准；
检测到所述第一光栅的非零级干涉条纹的宽度与所述第二光栅的非零级干涉条纹的宽度不一样时，控制所述拼接架调节装置对所述第一光栅和所述第二光栅绕的垂直拼接光栅平面方向角度误差进行调整，直至所述干涉仪检测到所述第一光栅的非零级干涉条纹的宽度与所述第二光栅的非零级干涉条纹的宽度一致；
检测到所述第一光栅非零级干涉条纹与所述第二光栅的非零级干涉条纹未对准时，控制所述拼接架调节装置对所述第二光栅和第一光栅矢量方向平移误差进行调整，直至检测到所述第一光栅的非零级干涉条纹与所述第二光栅的非零级干涉条纹对准。
6.根据权利要求5所述拼接光栅的拼接误差校正方法，其特征在于，所述预设垂直阈值为其中α1为目标第一入射角，α2为目标第二入射角，λ为所述第一检测光的波长，lcm为最小公倍数函数。
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