昊量光电推出的相位偏折测量系统通过同轴相位偏折术（Phase-Measuring Deflectometry, PDM），实现了复杂光学元件的纳米级检测（RMS精度10-15 nm）。该系统突破传统干涉仪的高成本、严苛环境要求等局限，支持平面、自由曲面、离轴非球面等复杂几何的测量，覆盖凹面镜（zui大280 mm）、凸面镜（zui大150 mm）及透明件。其多视角测量与迭代积分技术消除了传统相位偏折术的模糊性，结合极简操作流程（3分钟完成测量）和工业环境适应性（无需恒温隔振），广泛应用于天文航天、工业制造、消费电子及科研教育领域，显著提升检测效率与精度。
相位偏折测量系统：解锁复杂光学元件的纳米级检测
在精密光学制造领域，复杂自由曲面的高精度测量一直是技术挑战的核心。它的难点主要体现在3个方面。
➽复杂曲面、离轴结构、半透元件……传统设备“测不全”，形变盲区成良率隐患；
➽纳米级起伏即可引发光路偏移，但多数系统分辨率止步于百纳米量级；
➽依赖恒温避振环境，工业现场振动、温漂直接“劝退”高精度检测。
如今，昊量光电推出的相位偏折术/相位偏折测量系统 （Phase-Measuring Deflectometry,PDM），以纳米级精度（RMS 10-15 nm）解决了复杂光学元件（如自由曲面、离轴非球面）的检测难题。相较传统检测设备，其成本更低、操作更简便（3分钟完成测量），且无需严苛环境（普通桌面即可运行）。系统支持凹面镜（zui大280 mm）、凸面镜（zui大150 mm）及透明件的测量，并通过多视角数据融合消除传统模糊性，广泛应用于天文航天、工业模具、AR/VR光学等领域。
一、相位偏折测量系统原理
图1相位偏折测量系统
同轴相位偏折术，是一种基于镜面反射的光学测量方法，通过分析被测表面反射的显示屏条纹变形，推导表面斜率分布，进而重建三维形状的测量技术。
核心原理
a. 条纹变形与表面斜率的关系
当被测表面存在斜率变化时，反射的条纹位置会随之偏移。通过同轴相位偏折术提取条纹的相位变化，相位值直接对应屏幕坐标的偏移量。相位差与表面斜率成线性关系。
公式简化：
b. 斜率积分重建形状：
表面高度通过对斜率场积分获得，常数 C（即绝对距离）无法通过单次测量确定，传统PDM只能测量相对形状，无法实现绝对测量。
昊量光电推出的相位偏折测量系统通过多位置测量+智能算法(条纹相位分析→表面斜率计算→积分重建形状)突破传统光学检测瓶颈，将镜面反射的条纹畸变转化为纳米级表面数据。
多视角测量
轴向移动摄像头：自动沿光轴移动，采集多组反射图像（图3）。
图2采集反射图像过程
几何约束唯yi解：结合摄像头位置变化的精确数据，锁定唯yi表面形状，彻底消除模糊性。
智能算法：从条纹到三维数据的精准转化
1.条纹投射与畸变捕捉
屏幕投射正弦条纹：高精度显示器生成黑白或彩色编码图案。
相机捕获反射图像：记录表面曲率导致的条纹拉伸、压缩或扭曲。
2.相位步进与坐标映射。
屏幕坐标反推：建立“相机像素→屏幕点”映射关系，计算表面各点斜率。
3.迭代积分与形状优化
种子点锁定：以被测件中心为基准，逐步向外迭代调整高度。
反馈循环验证：确保计算反射路径与实测条纹完全匹配。
二、相位偏折测量系统基础版本测量范围
| 测量范围 | 备注 |
被测件直径 | 凹面镜：zui大280 mm（工作距离600 mm） | 凹面镜支持更大尺寸，因反射光线汇聚于屏幕；凸面镜受限于屏幕反射区域覆盖。 |
曲率半径 | 凹面镜：理论无上限（需位于曲率中心附近） | 实测案例：凹面镜曲率半径1000 mm（Thorlabs CM508-500-G01）精度达0.06%。 |
工作距离 | 400 mm – 1000 mm | 距离越近，分辨率越高（600 mm时空间分辨率50 μm）。 |
表面类型 | 反射或部分反射表面（反射率≥4%） | 透明件（如透镜）需处理后测量（如背面涂黑）。 |
形变检测能力 | 低频形变（曲率、离焦）：精度0.1% | 支持自由曲面、离轴非球面、柱面等复杂几何。 |
图3包含了基础版本的可用性范围
三、相位偏折测量系统扩展测量能力（选配方案）
超大工件检测
屏幕扩展：替换标配10.5英寸平板为28英寸以上显示器，可测直径≥500 mm的凹面镜。
ji端曲率测量
凹面镜：支持无限大曲率半径（平面镜），实测平面偏差RMS＜15 nm。
凸面镜：zui小曲率半径-200 mm（Edmund Scientific凸面镜），精度±0.42 mm。
透明与半透明件
技术方案：通过后表面反射抑制（如涂覆黑指甲油、磨砂处理），直接测量单面抛光透镜或玻璃模具。
限制：需确保前表面反射率＞4%，且后表面反射不干扰成像区域。
四、为何选择相位偏折测量系统？三大核心优势直击行业痛点
1. 纳米级精度，性价比超高
昊量推出相位偏折测量系统采用共轴偏折技术，通过屏幕条纹反射变形分析表面斜率，结合自动化多位置测量消除传统偏折术的“无限解”模糊性，实现绝对形状测量，其RMS精度达10-15 nm（λ/40）。
2. 操作极简，非专业人员也能轻松驾驭
传统干涉仪依赖专业光学工程师操作，而相位偏折测量系统的智能界面提供分步骤导和实时视频反馈，用户仅需按指引放置样品，3分钟内即可完成测量。系统每月仅需30分钟自动校准，日常测量前5分钟快速准备，大幅提升产线效率。
3. 环境零妥协，办公桌即是实验室
无需光学平台、恒温暗室或复杂隔振设备！相位偏折测量系统专为工业现场设计，可直接在普通办公桌上运行，支持振动环境下稳定测量。无论是模具微结构玻璃、离轴抛物面，还是三镜无像散自由曲面，皆可轻松应对。
五、核心应用场景
昊量光电推出相位偏折测量系统将自由曲面、离轴非球面等复杂光学元件的检测效率与精度提升至全新高度。以下是其核心应用场景：
1. 天文与航天光学系统
三镜无像散系统（TMA）：精准检测自由曲面主镜、次镜、三镜的形貌偏差（RMS精度10-15 nm），确保宽视场、高分辨率成像性能。
图4 TMA三镜无像散系统
2. 工业精密制造
自由曲面模具与微结构玻璃：快速检测模具表面纳米级起伏，优化注塑工艺，提升光学元件良品率。
离轴抛物面镜：支持大曲率抛物面的焦距验证，实测误差仅±0.06 mm。
3. 消费电子与车载光学
AR/VR透镜与激光雷达反射镜：测量非对称曲面（如柱面镜）的局部斜率误差，优化光路一致性。
手机镜头模组：通过后表面反射抑制技术（如涂覆黑指甲油），直接检测抛光曲面形变，避免传统干涉仪的装调难题。
4. 科研与教育
超表面与衍射光学元件：支持微纳结构的三维形貌重建，助力超材料研究。
教学实验：无需专业光学实验室，学生可在普通桌面完成高精度光学测量实践。
无论您是打磨航天级自由曲面镜、优化AR/VR透镜的光路，还是检测纳米级模具的微观起伏，昊量光电相位偏折测量系统皆能精准捕捉每一处细节！
✅ 多样性全覆盖：平面/凹/凸面镜、离轴非球面、透明件、微结构玻璃……从毫米到米级工件，从镜面到半透表面，一机全能应对。
✅ 精度直逼极限：RMS 10-15 nm的纳米级分辨率，让缺陷无所遁形。
✅ 场景零束缚：无需苛刻环境，无需专业背景，普通桌面即测即得，让高效与精准触手可及。
了解更多相位偏折测量系统详情，请访问上海昊量光电的官方网页：
https://www.auniontech.com/details-2287.html
更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电
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