光学型轮廓仪精准测量衍射非球面

衍射非球面是一种特殊形状的光学元件，其曲率在不同方向上不均匀变化，与传统的球面形状不同，在衍射非球面上，光线通过非球面的表面时会发生衍射现象，这种衍射会使得光线的波前形状被改变，从而实现特定的光学功能，提高成像质量和性能。

衍射非球面

衍射光学元件是以光的衍射效应为基本工作原理，通过表面微浮雕结构来调制入射波面，从而得到所希望的波面。为了实现更丰富的光学功能，增加光学设计自由度，通常把衍射元件的微结构叠加在非球面的基底上。
在光学设计软件 CODE V 中，旋转对称衍射面表示为：

式中：n1、n2 分别是衍射面之前的介质折射率和衍射面之后的介质折射率；λ0为等效设计波长；c1、c2、c3 分别是衍射面2、4、6 次相位系数；HOR为衍射级次。从公式中可以看出，衍射面方程涵盖了非球面基底以及衍射微结构特征，其光学设计含义如下图所示。衍射光学元件是将连续折射 面形折叠为衍射结构，在达到相同光学性能的条件下，实现光学系统的小型化及轻量化。

衍射非球面广泛应用于各个领域，包括光学镜头、显微镜、摄影镜头、激光光束整形、天文望远镜等，它们在科学研究、医疗诊断、工业检测、通信传输等领域中发挥着重要作用。通过精确的光学设计和加工工艺，衍射非球面镜片可以实现更广阔的视场、更高的分辨率和更好的像差控制。