광학 수차 억제가 어려워 정렬 측정 정밀도가 저하되는 동적 각도 측정 시스템 문제를 해결하기 위해, 본 논문은 레이저 차동 정렬 원리에 기반한 고정밀 동적 수차 억제 광학 측정 기술을 제안한다. 수차 인자가 포함된 차동 정렬 수학 모델을 구축하여 수차가 탐지 광점 에너지 분포 및 차동 신호 영점 위치에 미치는 영향을 심층 분석하고, 이를 바탕으로 파면 차이와 각도 측정 감도 간의 정량적 규칙을 도출하였다. 이에 장초점 반사식 광학 구조와 짝수 차 비구면 도입을 통해 축 상 및 축 외 잔여 수차를 효과적으로 억제하여 각도 측정 정밀도를 향상시켰다. 이론 분석 및 초기 실험 결과, 본 기술은 수차를 효과적으로 억제할 수 있음을 보여주며, 시스템의 전 시야에서 평균 제곱근 분산 점 반경이 에어리 점 반경보다 작고, 파면 평균 제곱근 오차는 0.042 λ 이하이며, MTF가 회절 한계에 근접하였다. 본 시스템의 정렬 측정 반복성은 0.027″에 달하며, 현재 널리 사용되는 ELCOMAT®3000 오토콜리메이터에 비해 반복성이 41% 향상되었고, 정렬 측정 최대 편차는 0.085″에 불과하다. 고정밀 동적 각도 측정을 위한 신뢰성 있는 기술 경로를 제공할 수 있다.

광학 설계;차동 정렬;고정밀;수차 억제