一、前言

非球面是指中心對稱(非自由曲面)的光學器件，其表面曲率半徑沿著鏡片直徑方向發生變化。非球面鏡可以有效減少球差，以及抑制其它高階像差，因此非球面能夠減少光學系統中鏡片數量，提高成像質量。球面鏡被廣泛應用于攝像系統、光刻物鏡、夜視光學等領域。

圖1 非球面鏡片外觀圖

二、檢測方法

圖2 有初級球差的非球面波前干涉圖

（左）在近軸焦點，沒有傾斜（中）在最佳焦點，無傾斜（右）在最佳焦點，有較大傾斜

(1） 零位檢測方法

圖3 適于對平面或凹球面進行零位檢測的光路

 (2） 非零位檢測方法

    往光學系統中添加一些額外的光學元件以補償從球面表面反射回來的波前的球差。設計一個輔助的光學系統，它與非球面表面一起工作，形成點光源斑點像。我們稱輔助的光學系統為零位校正器或零位補償器。

圖4 零位補償器補償測量法示意

（4）CGH (Computer-Generated Holograms) 干涉測量法

    CGH可以將激光干涉儀測試波前，“轉化為”所需的非球面波前，進行非球面測試。該方法適用于高精度非球面面形檢測，以及對于工業上定型設計的非球面批量檢測。但是其最大的缺點便是一個CGH只對應于一種非球面設計，檢測成本昂貴。

（5）剪切干涉測量法

    用橫向或徑向剪切干涉測量法可以測量高非球面度的鏡面，能提供一個很大的動態范圍，但是靈敏度不高。