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龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利法向跟踪后置分光瞳差动共焦自由曲面测量方法与装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115420214B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211004391.5，技术领域涉及：G01B11/24；该发明授权法向跟踪后置分光瞳差动共焦自由曲面测量方法与装置是由邱丽荣;朱晓雪;赵维谦;王文彬设计研发完成，并于2022-08-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本法向跟踪后置分光瞳差动共焦自由曲面测量方法与装置在说明书摘要公布了：本发明公开的法向跟踪后置分光瞳差动共焦自由曲面测量方法与装置，属于光学精密检测领域。本发明包括传感器测头、三维运动控制系统、计算机软件处理模块，采用纳米级驱动实现载物台和传感器测头的定位。传感器测头为后置分光瞳差动共焦传感器测头。本发明在优化激光差动共焦测量系统结构的前提下，将基于位置敏感探测器PSD反馈的法向跟踪技术与后置分光瞳差动共焦技术相结合，利用基于位置敏感探测器PSD反馈的法向跟踪系统对被测自由曲面样品进行大角度范围内法向跟踪，利用后置分光瞳差动共焦传感器对被测自由曲面样品进行高精度、高稳定性轴向定焦，实现大倾角高精度自由曲面测量。本发明能够降低光路装调难度和成本，且具有抗倾角、高精度、高稳定性的优点。

本发明授权法向跟踪后置分光瞳差动共焦自由曲面测量方法与装置在权利要求书中公布了：1.法向跟踪后置分光瞳差动共焦自由曲面测量方法，其特征在于：利用PSD反馈的法向跟踪系统对被测自由曲面样品8进行大角度范围内法向跟踪，利用后置分光瞳差动共焦传感器对被测自由曲面样品8进行高精度、高稳定性轴向定焦，实现自由曲面表面轮廓的大倾角高精度测量，包括以下步骤， 步骤一、被测自由曲面样品8放置在载物台5上，对被测自由曲面样品8进行去倾斜去偏心的位姿调整，通过三维运动控制系统实现被测自由曲面样品8纳米级精确位移扫描； 步骤二、激光光源9产生的光束通过扩束镜10为平行光束，平行光束经过偏振分光镜11的反射光再经过14波片12和物镜14照射在被测自由曲面样品8上； 步骤三、被测自由曲面样品8的反射光依次经过物镜14、14波片12后，再经偏振分光镜11的透射光束进入分光镜15分束，经分光镜15的反射光束进入16感光区域进行光斑质心位置探测，经分光镜15的透射光束经过收集透镜17会聚，收集透镜17会聚的光束有一半被D型光阑18遮挡，另一半光束通过D型光阑18进入中继镜19进行放大，再通过物理双针孔20后被二象限光电探测器21接收； 步骤四、计算机22通过数据采集模块24检测的PSD信号强度，计算出PSD靶面光斑质心偏离靶面中心的距离ΔL，根据光学原理算出存在的几何关系ΔL＝f*tan2β，其中f是物镜的焦距，从而计算出传感器测头偏离被测点法线方向的角度然后控制系统23控制传感器测头4转动相应角度β，使PSD光斑质心始终处于靶面中心，实现传感器测头4测量光束光轴方向与自由曲面样品被探测点表面局部倾角法线方向一致，实现传感器测头4的法向跟踪； 步骤五、计算机22通过控制系统23控制传感器测头4上下移动，使测量物镜14的焦点在被测自由曲面样品8轮廓表面上下移动，计算机22通过数据采集模块24读取传感器测头4中的光电探测器21的信号，再将检测的差动共焦信号的前焦信号26和后焦信号27进行归一化相减处理得到后置分光瞳差动共焦轴向强度曲线28，测得的差动共焦轴向强度曲线28零点对应的物镜轴向位置即被测自由曲面样品的轴向坐标，在步骤四实现法向跟踪的前提下，利用后置分光瞳差动共焦测量方法完成对测量点M的轴向位置测量； 步骤六、在完成对测量点M的轴向位置测量后，重复步骤一至五，对被测自由曲面样品下一坐标点进行轴向位置测量，按照预设扫描轨迹进行扫描测量，直至完成全部扫描点，实现自由曲面三维面型轮廓的大倾角高精度测量。

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