CN113008162A - 一种离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置以及检测方法 - Google Patents

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CN113008162A CN202110242401.8A CN202110242401A CN113008162A CN 113008162 A CN113008162 A CN 113008162A CN 202110242401 A CN202110242401 A CN 202110242401A CN 113008162 A CN113008162 A CN 113008162A
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Abstract

本发明提供一种离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置以及检测方法，属于光学干涉检测领域涉，用于检测待测的离轴椭圆柱面镜的表面形貌，其特征在于，离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置包括干涉仪，用于发射平面光波；补偿元件，设置在干涉仪的焦前，用于将平面光波转化为柱面光波作为检测光，并反射干涉仪发射的平面光波作为参考光；待测镜夹具，设置在检测光的光路中且位于检测光的汇聚位置远离干涉仪一侧，用于固定离轴椭圆柱面镜并调节离轴椭圆柱面镜与干涉仪之间的位置以及倾斜角度；以及反射镜，设置在检测光经过离轴椭圆柱面镜反射形成的第一反射光的光路中且位于第一反射光的汇聚位置远离待测镜夹具的一侧。

Description

一种离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置以及检测方法
技术领域
本发明属于光学干涉检测领域涉，具体涉及一种离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测方法
背景技术
随着光学加工与检测技术的不断发展，非球面被越来越广泛的应用到光学系统当中。离轴二次非球面作为二次非球面主体的一部分，因为具有简化光学系统、提高光学系统的成像质量、增大视场范围、减小光学仪器的尺寸和重量并可避免光学系统遮拦问题的影响等特点而在现代光学领域如天文仪器和空间光学系统中得到了广泛的应用。虽然非球面光学元件具有一定程度的优点，但由于非球面的不同环带的曲率半径不同，致使其加工与检测具有一定的难度。离轴非球面属于特殊的非球面，由于离轴量的存在，致使离轴非球面的几何轴与光轴并不重合，且具有旋转不对称性，所以其加工与检测的难度会进一步加大。其中，离轴椭圆柱面镜属于特殊的离轴非球面，在该领域中对此特殊面形的检测方法的研究尚少。
现有技术中，离轴非球面的检测方法分为非干涉检测法以及干涉检测法。对于非干涉法的测量过程中，接触式测量法需要探针与待测表面相接触，因而会对待测面的面形造成一定程度的损伤；而样板比对法则对样板的加工有较高的要求并且适用的检测范围很小，存在局限性。而干涉法中，光学全息法则必须要有参考非球面实体，高精度全息图的制作也有一定的难度，并且光学全息图复位精度对检测精度的影响较大。计算全息法则对全息样板的计算量较大，对全息样板的复位精度要求严格，且计算全息法属于一对一的检测方法，通用性较差。无像差检测法仅能检测一些具有完善成像点的二次离轴非球面，限制了其应用范围。孔径拼接，其对应的拼接算法都需要利用重叠区域进行拼接，所以检测过程中的调节和对准误差难以消除，而且拼接算法必然引入误差。
离轴椭圆柱面镜属于特殊的离轴非球面，上述方法均不适用于离轴椭圆柱面镜的测量。
发明内容
为解决上述问题，提供一种离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置以及检测方法，本发明采用了如下技术方案：
本发明提供了一种离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置，用于检测待测的离轴椭圆柱面镜的表面形貌，其特征在于，包括干涉仪，用于发射平面光波；补偿元件，设置在干涉仪的焦前，用于将平面光波转化为柱面光波作为检测光，并反射干涉仪发射的平面光波作为参考光；待测镜夹具，设置在检测光的光路中且位于检测光的汇聚位置远离干涉仪一侧，用于固定离轴椭圆柱面镜并调节离轴椭圆柱面镜与干涉仪之间的位置以及倾斜角度；以及反射镜，设置在检测光经过离轴椭圆柱面镜反射形成的第一反射光的光路中且位于第一反射光的汇聚位置远离待测镜夹具的一侧，用于使得第一反射光原路返回形成第二反射光，其中，干涉仪包括CCD探测器，第二反射光经过离轴椭圆柱面镜后形成第三反射光，该第三反射光经过补偿元件后形成平面光波作为待测光，待测光与参考光发生干涉后成像到CCD探测器上，获得干涉条纹。
本发明提供的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置，还可以具有这样的特征，其中，补偿元件为检测用柱面镜头，包括呈筒状的镜筒、平面镜以及计算全息图CGH，平面镜以及计算全息图CGH沿测量光的光路依次设置在镜筒内，标准平面镜与计算全息图CGH互相平行且光轴重合，用于将平面光波转换为柱面光波。
本发明提供的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置，还可以具有这样的特征，其中，反射镜为柱面镜。
本发明提供了一种离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测方法，使用如上述的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置检测待测的离轴椭圆柱面镜的表面形貌，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1，干涉仪发射平面光波，采用补偿元件将平面光波变为柱面光波，将该柱面光波作为检测光，且补偿元件反射干涉仪发射的平面光波作为参考光，将检测光汇聚的位置作为离轴椭圆柱面镜的第一焦点；步骤S2，根据第一焦点以及离轴椭圆柱面镜的属性确定离轴椭圆柱面镜的第二焦点的位置；步骤S3，将离轴椭圆柱面镜放置在透射光的光路中，使离轴椭圆柱面镜的几何中心与平面光波的光轴重合；步骤S4，平移离轴椭圆柱面镜改变离轴椭圆柱面镜与补偿元件之间的距离，并调整离轴椭圆柱面镜的倾斜角度，使得检测光全部照射并布满离轴椭圆柱面镜上并经过反射形成第一反射光且第一反射光汇聚的位置与第二焦点重合；步骤S5，采用反射镜使得第一反射光原路返回形成第二反射光；步骤S6，第二反射光经过离轴椭圆柱面镜后形成第三反射光，该第三反射光经过补偿元件后形成平面光波作为待测光，待测光与参考光发生干涉后经过CCD探测器进行成像，获得干涉条纹。
本发明提供的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测方法，还可以具有这样的特征，其中，检测光的汇聚的位置以及第一反射光的汇聚的位置与离轴椭圆柱面镜的几何关系满足离轴椭圆柱面镜相对应的椭圆的几何属性。
本发明提供的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测方法，还可以具有这样的特征，其中，步骤S1中，在检测光汇聚的位置使用小孔滤波的原理进行滤波。
本发明提供的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测方法，还可以具有这样的特征，其中，步骤S6中，在离轴椭圆柱面镜下添加垫片使得离轴椭圆柱面镜倾斜。
本发明提供的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测方法，还可以具有这样的特征，其中，检测光为1级衍射光波。
发明作用与效果
根据本发明的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置以及检测方法，用于检测待测的离轴椭圆柱面镜的表面形貌，检测装置包括具有CCD探测器的干涉仪、补偿元件、反射镜。检测方法为，首先，干涉仪发出的平面光波经过补偿元件反射面反射后作为参考光；补偿元件设置在干涉仪的焦前，用于将平面光波转化为柱面光波作为检测光，检测光汇聚位置为第一焦点，并根据第一焦点以及离轴椭圆柱面镜中的椭圆的几何属性得到第二焦点的位置；调节待测的离轴椭圆柱面镜与干涉仪之间的距离，检测光经过离轴椭圆柱面镜形成第一反射光调整待测镜夹具使得第一反射光的聚焦位置与第二焦点重合；反射镜能够使得经过离轴椭圆柱面镜的第一反射光原路返回形成第二反射光，第二反射光再经过离轴椭圆柱面镜形成第三反射光；第三反射光再经过补偿元件转化为平面光波与干涉仪发出的平面光波经过补偿元件反射面反射后作为的参考光发生干涉得到干涉条纹。
离轴椭圆柱面镜属于特殊的离轴非球面，所以尚未有一个能够较为精确的检测离轴椭圆柱面镜的表面形貌的方法，而本实施例提供的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置以及检测方法能够得到较为准确的检测结果，且操作简单，仅需调节离轴椭圆柱面镜的位置以及角度即可进行检测。本实施例还利用特殊二次曲面存在的一对无像差共轭点，光线以任意角度通过一焦点，经过离轴椭圆柱面镜反射后，不会产生像差，且一定通过另一焦点，所以调节简便并能够得到精确结果。
附图说明
图1是本发明实施例的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置的示意图；
图2是本发明实施例的检测用柱面镜头的结构示意图；
图3是本发明实施例的检测用柱面镜头的剖视结构示意图；
图4是本发明实施例的检测用柱面镜头的爆炸结构示意图；
图5是本发明实施例的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测结果的干涉条纹图；
图6是本发明实施例的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测结果的像素图。
具体实施方式
以下结合附图以及实施例来说明本发明的具体实施方式。
<实施例>
本实施例提供一种离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置，用于检测待测的离轴椭圆柱面镜的表面形貌。
图1是本发明实施例的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置的示意图。
如图1所示，离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置1000包括作为补偿元件的检测用柱面镜头100、干涉仪300、待测镜夹具(未在图中显示)、反射镜400，用于检测离轴椭圆柱面镜200的表面形貌。其中，干涉仪300中具有CCD探测器(未在图中显示)。
具体地，干涉仪300用于发射平面光波，干涉仪发出的平面光波经过补偿元件反射面反射后作为参考光a。
图2是本发明实施例的检测用柱面镜头的结构示意图，图3是本发明实施例的检测用柱面镜头的剖视结构示意图，图4是本发明实施例的检测用柱面镜头的爆炸结构示意图。
本实施例中，补偿元件为检测用柱面镜头100。
如图2～图4所示，检测用柱面镜头100包括镜筒、平面镜1以及计算全息图2(CGH)。
平面镜1以及计算全息图2互相平行且光轴重合地固定在镜筒中，即平面镜1以及计算全息图2高度集成。
本实施例中，平面镜1为标准平面镜。
计算全息图2为计算机生成的全息图CGH，与平面镜1相结合使得依次通过计算全息图2以及平面镜1的平面波变为柱面波。
镜筒包括罩筒3、第一镜座4、第二镜座5、平面镜固定件6、全息图固定件7、钢球8、前盖9。
罩筒3呈圆筒状，一端设置有向靠近罩筒3的轴线方向延伸的第一限位挡沿31，本实施例中，第一限位挡沿31通过螺钉311与罩筒3相固定，另一端设置有向靠近罩筒3的轴线方向延伸的第二限位挡沿32，第二限位挡沿32远离第一限位挡沿31的一侧还设置有向远离第一限位挡沿31方向延伸前盖安装部33。
第一镜座4呈筒状，包括沿第一镜座4的轴向相邻设置的平面镜安装部41以及镜座延伸部42，平面镜安装部41的内径与外径均大于镜座延伸部42的外径。
镜座延伸部42远离平面镜安装部41的一端设置有凹部421，靠近平面镜安装部41的一端设置有凸部422。
罩筒3靠近第一限位挡沿31的一端套设在平面镜安装部41外，且第一限位挡沿31靠近第二限位挡沿32的一面与镜座安装部41靠近镜座延伸部42的一面相抵接进行限位。
第二镜座5呈柱状，设置在罩筒3内位于第一镜座4的平面镜安装部41的一侧，且第二镜座5靠近第一镜座4的端面与平面镜安装部41的端面相紧贴，第二镜座5远离第一镜座4的一面与罩筒3的第二限位挡沿32的端面相紧贴。即第一限位挡沿31以及第二限位挡沿32对第一镜座4以及第二镜座5进行限位。
第二镜座5远离第一镜座4的一端开口，即设置有安装凹部51，安装凹部51远离第一镜座4的一端的边缘设置有靠近罩筒3的轴线方向延伸的第二镜座挡沿52，第二镜座挡沿52与第二限位挡沿32相紧贴。
第二镜座5靠近第一镜座4的一端的中心设置有连通平面镜安装部41以及安装凹部51的通孔53，通孔53中设置有钢球8。
平面镜固定件6呈圆筒状，穿设在第一镜座4的平面镜安装部41中并与平面镜安装部41的内壁相紧贴，且平面镜固定件6与第一镜座4通过同时穿过平面镜固定件6与第一镜座4周壁上的固定螺钉固定连接。
平面镜固定件6远离镜座延伸部42的一端设置有向靠近罩筒3的轴线方向延伸的平面镜限位凸部61。
平面镜固定件6的内径与平面镜1相匹配，平面镜1固定在平面镜固定件6中，且平面镜1靠近第二镜座5的一面与平面镜限位凸部61相抵接。
平面镜1靠近镜座延伸部42的一端设置有呈环状的限位压圈43，限位压圈43固定在平面镜固定件6中，限位压圈43靠近平面镜1的端面与平面镜1相紧贴，平面镜限位凸部61与限位压圈43相配合用于分别从平面镜1的两个端面对平面镜1进行限位。
全息图固定件7呈圆筒状，穿设在第二镜座5的安装凸部51中，远离第一镜座4的一端设置有向靠近罩筒3的轴线方向延伸的全息图限位凸部71。全息图固定件7通过穿过全息图固定件7周壁以及第二镜座5的固定螺母74与固定螺钉73固定连接。
计算全息图2固定在全息图固定件7中，计算全息图2靠近第一镜座4的一端设置有三块压板72，压板72与全息图限位凸部71相配合对计算全息图2进行限位。
前盖9固定在罩筒3的前盖安装部33中，靠近第一镜座4的端面与第二限位挡沿32相紧贴，前盖9设置有与计算全息图2相对应的通孔，且该通孔的周侧设置有向靠近计算全息图2方向延伸的前盖凸沿91。
检测用柱面镜头100设置在干涉仪300的焦前，且使得平面镜1以及计算全息图2沿测量光的光路依次设置，检测用柱面镜头100用于将平面光波变为柱面光波，该柱面光波作为检测光b具有汇聚位置。同时，干涉仪300发出的平面光波经过检测用柱面镜头100的反射面反射后变为反射光波，将该反射光波作为参考光a。
待测镜夹具用于将离轴椭圆柱面镜200固定在检测光b的汇聚位置远离干涉仪300的一侧的检测光b的光路中，且待测镜夹具能够调节离轴椭圆柱面镜200与干涉仪300之间的位置以及离轴椭圆柱面镜200的倾斜角度。
检测光b经过离轴椭圆柱面镜200的反射形成反射光波作为第一反射光c，且第一反射光c也具有汇聚位置。
反射镜400设置在第一反射光c的汇聚位置远离离轴椭圆柱面镜200的一侧的第一反射光c的光路中，用于使得第一反射光c原路返回形成反射光波作为第二反射光d。本实施例中，反射镜400为柱面镜。
CCD探测器用于对发生干涉的光进行探测并进行成像，形成干涉条纹。
第二反射光d经过离轴椭圆柱面镜200后形成第三反射光e，该第三反射光e经过检测用柱面镜头100后形成平面光波，即平面光作为待测光f，该待测光f与干涉仪300发出的平面光波经过补偿元件反射面反射后的参考光a进行干涉后经过CCD探测器进行成像，获得干涉条纹。
本实施例还提供使用上述离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置进行检测的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测方法，具体步骤如下：
步骤S1，干涉仪300发出的平面光波通过补偿元件，即检测用柱面镜头100将平面光波变为检测光b，并经过补偿元件反射面反射后得到反射光波作为参考光a，将检测光b汇聚的位置作为离轴椭圆柱面镜200的第一焦点F1。
本实施例中，还在检测光b的汇聚位置利用小孔滤波原理进行滤波。
步骤S2，根据第一焦点F1以及离轴椭圆柱面镜200的属性，即第一焦点F1到离轴椭圆柱面镜中心的距离、第二焦点F2与第一焦点F1之间的距离、第二焦点F2与离轴椭圆柱面镜中心的距离、入射角的角度分别与椭圆的几何属性相对应来确定离轴椭圆柱面镜200的第二焦点F2的位置。
本实施例中，第一焦点F1到离轴椭圆柱面镜中心的距离、第二焦点与第一焦点之间的距离、第二焦点与离轴椭圆柱面镜中心的距离、入射角的角度为测量得到。
步骤S3，将离轴椭圆柱面镜200放置在检测光b的光路中，使离轴椭圆柱面镜200的几何中心与测量光a的光轴重合。
步骤S4，平移离轴椭圆柱面镜200改变离轴椭圆柱面镜与检测用柱面镜头100之间的距离，并调整离轴椭圆柱面镜200的倾斜角度，使得检测光b全部照射并布满离轴椭圆柱面镜200上形成第一反射光c且第一反射光c汇聚的位置与第二焦点F2重合。
本实施例中，首先将平移离轴椭圆柱面镜200改变离轴椭圆柱面镜与检测用柱面镜头100之间的距离使得检测光b全部照射并布满离轴椭圆柱面镜200上，再通过调整离轴椭圆柱面镜200的倾斜角度使得第一反射光c汇聚的位置与第二焦点F2重合。本实施例中，对平移离轴椭圆柱面镜200增加垫片引入倾斜。
其中，即检测光b的汇聚位置以及第一反射光c的汇聚位置与离轴椭圆柱面镜的几何关系满足离轴椭圆柱面镜相对应的椭圆的几何属性，即满足检测光b的汇聚位置为椭圆的第一焦点F1，第一反射光c的汇聚位置为椭圆的第二焦点F2。
步骤S5，采用反射镜400使得第一反射光c原路返回形成第二反射光d。
步骤S6，第二反射光d经过离轴椭圆柱面镜200后形成第三反射光e，该第三反射光e经过检测用柱面镜头100后形成平行光作为待测光f，待测光f与参考光a发生干涉后经过CCD探测器进行成像，获得干涉条纹。
图5是本发明实施例的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测结果的干涉条纹图，图6是本发明实施例的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测结果的像素图。
如图5所示，本实施例的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测方法能够得到干涉条纹图，能够反映待测离轴椭圆柱面镜的表面的形貌，即每个位置的平整度。
如图6所示，图(a)以及图(b)中能够清晰地反映出待测离轴椭圆柱面镜的面形特性，即随着x轴、y轴数据的变化反映出待测离轴椭圆柱面镜的面形变化。
实施例作用与效果
根据本发明的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置以及检测方法，用于检测待测的离轴椭圆柱面镜的表面形貌，检测装置包括干涉仪、补偿元件、反射镜。检测方法为，首先，干涉仪发出的平面光波经过补偿元件反射面反射后作为参考光；补偿元件设置在干涉仪的焦前，用于将平面光转化为柱面光波作为检测光，检测光汇聚位置为第一焦点，并根据第一焦点以及离轴椭圆柱面镜中的椭圆的几何属性得到第二焦点的位置；调节待测的离轴椭圆柱面镜与干涉仪之间的距离，检测光经过离轴椭圆柱面镜形成第一反射光调整待测镜夹具使得第一反射光的聚焦位置位与第二焦点重合；反射镜能够使得经过离轴椭圆柱面镜的第一反射光原路返回形成第二反射光，第二反射光再经过离轴椭圆柱面镜形成第三反射光；第三反射光再经过补偿元件转化为平面光波与干涉仪发出的平面光波经过补偿元件反射面反射后作为的参考光发生干涉得到干涉条纹。离轴椭圆柱面镜属于特殊的离轴非球面，所以尚未有一个能够较为精确的检测离轴椭圆柱面镜的表面形貌的方法，而本实施例提供的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置以及检测方法能够得到较为准确的检测结果，且操作简单，仅需调节离轴椭圆柱面镜的位置以及角度即可进行检测。本实施例还利用特殊二次曲面存在的一对无像差共轭点，光线以任意角度通过一焦点，经过离轴椭圆柱面镜反射后，不会产生像差，且一定通过另一焦点，所以调节简便并能够得到精确结果。
进一步，本实施例提供的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置中的反射镜为柱面镜，柱面镜能够反射经过离轴椭圆柱面镜的第一反射光并使之原路返回，利用存在的无像差共轭点，构成自准直光路，实现对离轴椭圆柱面镜面形的测量。
进一步，本实施例提供的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置中的补偿元件为检测用柱面镜头，包括镜筒、平面镜以及计算全息图CGH，其中，平面镜以及计算全息图CGH沿测量光的光路设置在镜筒内。检测通柱面镜头使得平面镜与计算全息图CGH高度集成实现计算全息图与干涉仪之间精确对准，并且将待测柱面镜的几何中心移至干涉仪轴上，免去了通常补偿法需要调节计算全息图CGH的不方便之处。
进一步，相较于需要旋转对称检测光路的方式，平面镜与计算全息图CGH的高度集成将离轴椭圆柱面镜的几何中心移至干涉仪轴上，将离轴椭圆柱面镜作为轴上自由曲面进行检测。计算全息图CGH所补偿的不再是具有旋转对称性的球差，也有效的减少了计算全息图CGH需要进行补偿的像差。
进一步，本实施例提供的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置中还包括待测镜夹具，用于固定待测的离轴椭圆柱面镜，并可调节待测镜与干涉仪之间的距离以及自身的倾斜角度，使得离轴椭圆柱面镜能够进行灵活调整。
进一步，本实施例提供的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测方法中，选择对待测离轴椭圆柱面镜引入倾斜作为其载频方式，在离轴椭圆柱面镜下增加垫片以引入倾斜作为载频方式，避免产生鬼像。使用1级衍射光波作为检测光，并在第一焦点处使用小孔滤波，滤除除有效级次外的其他级次。使用到的载频方式少，因此有效的减少了计算全息图CGH的衍射区域的条纹密度，使得测量结果更为精确。
上述实施例仅用于举例说明本发明的具体实施方式，而本发明不限于上述实施例的描述范围。

Claims (8)

1.一种离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置，用于检测待测的离轴椭圆柱面镜的表面形貌，其特征在于，包括：
干涉仪，用于发射平面光波；
补偿元件，设置在所述干涉仪的焦前，用于将所述平面光波转化为柱面光波作为检测光，并反射所述干涉仪发射的所述平面光波作为参考光；
待测镜夹具，设置在所述检测光的光路中且位于所述检测光的汇聚位置远离所述干涉仪一侧，用于固定所述离轴椭圆柱面镜并调节所述离轴椭圆柱面镜与所述干涉仪之间的位置以及倾斜角度；以及
反射镜，设置在所述检测光经过所述离轴椭圆柱面镜反射形成的第一反射光的光路中且位于所述第一反射光的汇聚位置远离所述待测镜夹具的一侧，用于使得所述第一反射光原路返回形成第二反射光，
其中，所述干涉仪包括CCD探测器，
所述第二反射光经过所述离轴椭圆柱面镜后形成第三反射光，该第三反射光经过所述补偿元件后形成平面光波作为待测光，所述待测光与所述参考光发生干涉后成像到所述CCD探测器上，获得干涉条纹。
2.根据权利要求1所述的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置，其特征在于：
其中，所述补偿元件为检测用柱面镜头，包括呈筒状的镜筒、平面镜以及计算全息图CGH，
所述平面镜以及所述计算全息图CGH沿所述测量光的光路依次设置在所述镜筒内，
所述标准平面镜与所述计算全息图CGH互相平行且光轴重合，用于将所述平面光波转换为柱面光波。
3.根据权利要求1所述的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置，其特征在于：
其中，所述反射镜为柱面镜。
4.一种离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测方法，使用如权利要求1-3中任一项所述的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测装置检测待测的离轴椭圆柱面镜的表面形貌，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，所述干涉仪发射所述平面光波，采用所述补偿元件将所述平面光波变为所述柱面光波，将该柱面光波作为所述检测光，且所述补偿元件反射所述干涉仪发射的所述平面光波作为参考光，将所述检测光汇聚的位置作为所述离轴椭圆柱面镜的第一焦点；
步骤S2，根据所述第一焦点以及所述离轴椭圆柱面镜的属性确定所述离轴椭圆柱面镜的第二焦点的位置；
步骤S3，将所述离轴椭圆柱面镜放置在所述透射光的光路中，使所述离轴椭圆柱面镜的几何中心与所述平面光波的光轴重合；
步骤S4，平移所述离轴椭圆柱面镜改变所述离轴椭圆柱面镜与所述补偿元件之间的距离，并调整所述离轴椭圆柱面镜的倾斜角度，使得所述检测光全部照射并布满所述离轴椭圆柱面镜上并经过反射形成所述第一反射光且所述第一反射光汇聚的位置与所述第二焦点重合；
步骤S5，采用所述反射镜使得所述第一反射光原路返回形成所述第二反射光；
步骤S6，所述第二反射光经过所述离轴椭圆柱面镜后形成所述第三反射光，该第三反射光经过所述补偿元件后形成平面光波作为所述待测光，所述待测光与所述参考光发生干涉后经过所述CCD探测器进行成像，获得干涉条纹。
5.根据权利要求4所述的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测方法，其特征在于：
其中，所述检测光的汇聚的位置以及第一反射光的汇聚的位置与所述离轴椭圆柱面镜的几何关系满足所述离轴椭圆柱面镜相对应的椭圆的几何属性。
6.根据权利要求4所述的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测方法，其特征在于：
其中，所述步骤S1中，在所述检测光汇聚的位置使用小孔滤波的原理进行滤波。
7.根据权利要求4所述的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测方法，其特征在于：
其中，所述步骤S6中，在所述离轴椭圆柱面镜下添加垫片使得所述离轴椭圆柱面镜倾斜。
8.根据权利要求4所述的离轴椭圆柱面镜表面形貌的检测方法，其特征在于：
其中，所述检测光为1级衍射光波。
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