王丰璞，李新南，徐 晨，黄 亚

（1.中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所，江苏南京210042；2.中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所)，江苏南京210042；3.中国科学院大学，北京100049）

1 引 言

大型反射式天文光学望远镜为由两个非球面反射镜组成的两镜系统，或在此基础上增加一个非球面反射镜以改善成像质量的三镜系统[1]，其中主镜通常为焦比较小的凹非球面，其口径大小表征望远镜的集光能力。受限于镜面材料制造能力，口径超过8米的主镜大都采用拼接镜面的形式，美国三十米望远镜(Thirty Meter Telescope,TMT)，欧洲极大望远镜(Extremely Large Telescope,ELT)，以及我国正在争取立项建造的12米光学红外望远镜(Large Optical Telescope,LOT)，口径分别为30 m、39.2 m、12 m，都由对角径为1.44 m的六角形子镜拼接而成[2-4]。

非球面反射镜的加工精度决定了望远镜的成像质量，而镜面检测方法又是实现高精度表面加工的重要保障。

对于小口径离轴非球面零位检测，可以将子镜绕其中心点旋转平移，作为轴上的自由曲面，设计计算全息检测光路进行面形高精度检验[5]。然而对于更大口径的离轴非球面，子午曲率和弧矢曲率相差较大，光线沿非球面法线映射到计算全息将出现较大的投影变形，干涉仪采集到的图像成像畸变也较为严重[6-8]。以单块计算全息对LOT离轴子镜进行零位检验，检测光路长达38 m，除了实验室场地有限光路难以搭建外，受气流扰动、环境振动、温度变化、元件失调等因素的影响，待测镜面形测量不确定度较大，因此希望设计较短的检测光路完成镜面面形测量。……