Para melhorar a precisão da medição do raio de curvatura, foi proposto o método de medição do raio de curvatura confocal diferencial a laser com pupila espectral traseira, estudando o princípio da medição confocal diferencial com pupila espectral traseira e o algoritmo de posicionamento de orifício virtual. No caminho óptico de detecção do sistema de medição confocal, a metade do feixe de medição foi bloqueada por uma abertura em forma de D, focalizando no plano focal em um CCD de detecção. O algoritmo de posicionamento de orifício virtual foi adotado para segmentar o disco de Airy detectado pelo CCD, realizar a subtração diferencial de manchas focais e a detecção normalizada. Em seguida, utilizando o ponto zero da curva confocal diferencial, realizaram-se o foco preciso nas posições “confocal” e “olho de gato” da amostra medida, medindo-se a distância entre elas, alcançando finalmente a medição de alta precisão do raio de curvatura. Os resultados experimentais mostram que o raio de curvatura medido por este método é -121.209 4 mm, a repetibilidade da medição é melhor que 5×10^-6, sem necessidade de ajuste de hardware com base nos parâmetros da lente de medição e do espelho medido, o que não só atende às necessidades de medição de alta precisão do raio de curvatura, mas também simplifica a estrutura óptica, reduz os custos de desenvolvimento e montagem, oferecendo uma nova abordagem para medições rápidas e de alta precisão do raio de curvatura.

medição a laser;pupila espectral;raio de curvatura;orifício virtual;confocal diferencial;detecção fora de eixo de caminho único