[發明專利]光學元件折射率的檢測方法及其檢測裝置

有效

• 申請號: 201210394056.0
• 申請日: 2012-10-17
• 公開（公告）號: CN103776801A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 周佺佺;吳志強
• 申請（專利權）人: 成都光明光電股份有限公司
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45;G01M11/02
• 代理公司: 成都希盛知識產權代理有限公司 51226
• 代理人: 蒲敏

技術領域

本發明涉及一種光學元件折射率的檢測，特別涉及一種對小型光學元件非破壞性折射率的檢測方法及其檢測裝置。

背景技術

隨著光學工業的發展，對各種小型的光學元件的要求不但數量大，而且質量要求也越來越高。光學元件的折射率參數是進行光學設計的基礎，只有精確掌握光學材料折射率的可靠數據，才能根據要求完成高質量的設計工作。而對于光學元件材料研究制造者而言，確定所研究的光學元件材料的折射率性能指標是重要的基本內容，是進行材料評定的技術基礎，也是生產定型的參考依據，因此，對光學元件折射率的精確測定是使用、研制光學元件的前提。

目前，對小型的光學元件的折射率測定方法主要有V棱鏡折射儀法、阿貝折射儀法、油浸法等。前2種方法均要求被測試樣是大于幾毫米的塊狀試樣,對于小型光學元件，要對其進行破壞，制成塊狀試樣進行測試，往往制樣較困難或不能制樣，尤其是采用熔融制樣后,材料的折射率會發生改變，如不快速急冷,則極易析晶，制樣時會產生失透而根本無法測量折射率，所測得的折射率并不能代表光學元件本身的折射率。而油浸法受阿貝儀測量范圍的限制以及人員經驗判斷的影響，對于小型光學元件折射率的測試范圍非常有限。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種針對小型光學元件折射率的非破壞性高精度的測試方法及其檢測裝置。

本發明解決技術問題所采用的技術方案是：光學元件折射率的檢測方法，該方法包括以下步驟：

1）在第一樣品池和第二樣品池中裝有相同的等量的折射液，光源發出的光經過準直透鏡和光縫后，分別平行入射到第一樣品池和第二樣品池中，入射光通過第一樣品池和第二樣品池以及第一補償器和第二補償器后，經會聚透鏡會聚于柱面鏡，在柱面鏡后的觀察管中看到上下兩列干涉條紋，一列由光縫的上半部分兩束光干涉形成，一列由光縫的下半部分兩束光干涉形成，上、下半部分的光程差不變，干涉條紋固定不動，上半部干涉條紋和下半部干涉條紋對齊；

2）將被測的光學元件放入第一樣品池中，上半部干涉條紋會相對下半部干涉條紋有移動；

3）引起的光程差為：Δ=(n₂-n₁)L=Kλ

上式中：λ—光源波長；K—對應光程差的干涉級；L—被測的光學元件試樣沿光軸方向的長度；n₁—被測的光學元件的折射率；n₂—樣品池內折射液的折射率；

通過觀察干涉條紋的移動情況，計算出干涉級次，代入上式中，得到被測的光學元件的折射率值n₁。

進一步的，所述步驟3）為：當上半部干涉條紋相對下半部干涉條紋向上移動時，說明n₁>n₂，這時在第一樣品池中加入高折射率的折射液；當上半部干涉條紋相對下半部干涉條紋向下移動時，說明n₁<n₂，這時在第一樣品池中加入低折射率的折射液，慢慢滴加折射液并混勻，使第一樣品池和第二樣品池中的折射液均勻一致，同時觀察干涉條紋，直到上半部干涉條紋和下半部干涉條紋對齊為止，然后將樣品池內的折射液取出，測試其對應干涉波長的折射率值，即得到被測光學元件的折射率值n₁。

進一步的，步驟3）所述測試樣品池內的折射液對應干涉波長的折射率值是采用V棱鏡折光儀或測角儀測試。

進一步的，所述被測光學元件是異型光學元件。

進一步的，所述被測光學元件是形狀尺寸規整的方形或圓形的小型光學元件。

進一步的，所述將被測的光學元件放入第一樣品池中是通過第一樣品池上的小孔將被測的光學元件放入第一樣品池中。

光學元件折射率的檢測裝置，按光路依次為：光源、準直透鏡、光縫、樣品池、補償器、會聚透鏡、柱面鏡和觀察管，所述樣品池包括第一樣品池和第二樣品池，所述補償器包括第一補償器和第二補償器。

進一步的，在所述第一樣品池上開有小孔。

進一步的，所述第一樣品池和第二樣品池是連通的。

本發明的有益效果是：本發明利用瑞利干涉儀，建立一套新的測試方法，采用其雙光束干涉精度高、結構簡單、使用方便的特點，實現對小型或異型光學元件折射率的非破壞性高精度測試。

附圖說明

圖1是本發明的檢測光路圖。

圖2是本發明的另一種檢測光路圖。

具體實施方式