[發(fā)明專利]雙折射晶體光學(xué)元件面形偏差測試系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110168927.2
• 申請日: 2011-06-22
• 公開（公告）號: CN102288129A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高尚武;劉宏欣;鄒建兵;劉華;袁海驥
• 申請（專利權(quán)）人: 科納技術(shù)(蘇州)有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01B11/26
• 代理公司: 暫無信息
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光學(xué)元件面形偏差測試系統(tǒng)，尤其是指一種能夠測試雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差的測試系統(tǒng)。本發(fā)明廣泛適用于要求測試雙折射晶體光學(xué)元件面形偏差的各個領(lǐng)域，尤其是適用于大型企業(yè)對批量雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差的測試，成本低，速度快。

背景技術(shù)

目前，通信、儀器、測試等領(lǐng)域中越來越多的產(chǎn)品內(nèi)部都包含有光學(xué)元件，特別是使用雙折射晶體加工的光學(xué)元件，而光學(xué)元件的表面加工質(zhì)量尤其是光學(xué)元件的面形偏差不僅直接影響光學(xué)元件的使用性能，而且對產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性及壽命也至關(guān)重要。

現(xiàn)在較為成熟的用于測試光學(xué)元件面形偏差的光學(xué)測量方法主要有差頻法、掃描法、干涉法、衍射法等，這些方法的測試分辨率及測量精度非常高，但是也存在明顯的不足，如系統(tǒng)比較敏感不容易調(diào)試、對環(huán)境要求較高、測量范圍相對較小等。

發(fā)明內(nèi)容

為了快速方便的測試雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差，本發(fā)明提供了一種能夠測試雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差的測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)成本較低、測試方法簡單、測試速度較快，適用于大型企業(yè)對批量雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差的測試。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

氦氖激光器出射的光通過柱透鏡后成為水平單波長線光源，并入射到光學(xué)元件的待測平面上，入射光經(jīng)過雙折射晶體的光學(xué)元件后折射光分為兩束(o光和e光)后再被待測平面反射回到第二接收屏，此時第二接收屏?xí)邮盏給光和e光的反射光。通過觀察及測量第二接收屏上o光和e光的水平程度及距離，以及測試待測表面與接收屏之間的距離便可以計(jì)算出該光學(xué)元件待測平面的面形偏差以及兩個平面間的夾角。

本發(fā)明廣泛適用于要求測試雙折射晶體光學(xué)元件面形偏差的各個領(lǐng)域，尤其是適用于大型企業(yè)對批量雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差的測試，成本低，速度快。

附圖說明

圖1為雙折射晶體光學(xué)元件面形偏差測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

圖中各附圖標(biāo)記的含義為：

1～氦氖激光器及其支架；2～柱透鏡及其支架；3～六維調(diào)整架及待測元件夾具；4～第一接收屏；5～第二接收屏。

圖2為雙折射晶體光學(xué)元件面形偏差角度計(jì)算原理圖。

具體實(shí)施方式

為了快速方便的測試雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差，本發(fā)明提供了一種能夠測試雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差的測試系統(tǒng)。本發(fā)明測試方法簡單、測試速度較快，適用于大型企業(yè)對批量雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差的測試。該面形偏差的測試系統(tǒng)包括氦氖激光器及其支架1；柱透鏡及其支架2；六維調(diào)整架及待測元件夾具3；第一接收屏4；第二接收屏5。下面以雙折射晶體加工的楔形棱鏡為例來具體詳細(xì)說明該面形偏差測試系統(tǒng)的具體實(shí)施方式。

該面形偏差測試系統(tǒng)的具體實(shí)施方式包含兩個部分：

(一)系統(tǒng)的組裝：

(1)光源的水平調(diào)整。將氦氖激光器固定在激光器支架上，調(diào)節(jié)激光器，使得出射的點(diǎn)光源在一條直線，然后將支架固定在防震平臺上；將柱透鏡放在柱透鏡支架上，并放在氦氖激光器前，調(diào)節(jié)柱透鏡，使得柱透鏡出射的線光源呈水平狀態(tài)后，固定柱透鏡和柱透鏡支架。

(2)待測楔形棱鏡的水平調(diào)整。將待測楔形棱鏡裝在夾具上，再將夾具裝在6維調(diào)整架上，調(diào)節(jié)6維調(diào)整架，并對準(zhǔn)楔形棱鏡的透射光即激光的中心位置要打在楔形棱鏡上而且楔形棱鏡的水平邊需與激光足夠平行。檢查在楔形棱鏡后面的第一接收屏上的兩束透射光的亮度與粗細(xì)，肉眼看不出差異，說明楔形棱鏡處于水平狀態(tài)，否則需調(diào)整6維調(diào)整架直至楔形棱鏡處于水平。

(二)偏差的測試

(1)待測平面面形偏差的測試：

用一個直角尺檢查氦氖激光器及柱透鏡出射的線光是否水平，如果標(biāo)尺兩邊不在一個高度上則調(diào)節(jié)光源方向直到水平并固定好光源位置

調(diào)整6維調(diào)整架，使從楔形棱鏡前表面反射回來的光的中心位置與激光器的出光位置重合，即反射光按原路返回，此時測量出o光的反射光垂直于紙面方向打在第二接收屏上，測試第二接收屏o光兩端的高度差異ΔH，則ΔH即為待測平面面形偏差。本發(fā)明的面形偏差測試精度為0.1mm。

(2)待測元件楔形夾角的測試：

調(diào)整6維調(diào)整架，將楔形棱鏡的反射光慢慢往左移，直到?jīng)]有被遮擋，移動幅度要盡可能的小，測量出o光到反射光的高度差，記為H，注意應(yīng)記錄光線的中心位置，并測量出楔形棱鏡到第二接收屏的距離，記為L，如圖2所示，tanα＝H/L，則可計(jì)算出楔形棱鏡的角度α。