[發(fā)明專利]一種F數(shù)為0.6斐索激光干涉儀標準參考鏡

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410345392.5
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104142130A
• 公開（公告）日: 2014-11-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曲藝;蘇東奇;苗二龍;隋永新;楊懷江
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01B9/02;G02B27/09
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 張偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光學鏡頭設(shè)計領(lǐng)域，特別是一種F數(shù)為0.6菲索激光干涉儀標準參考鏡光學結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

斐索激光干涉儀主要用于元件的表面面形測量，標準參考鏡是菲索激光干涉儀的重要組成部分，它將斐索激光干涉儀輸出的平面波轉(zhuǎn)化為一個高精度的球面波，用于球面元件的表面面形測量。

如圖1所示，斐索激光干涉儀標準參考鏡1將斐索激光干涉儀輸出的平面波轉(zhuǎn)變?yōu)榍蛐尾ǎ瑫r將輸出的激光分離為參考光束和測量光束兩部分。標準參考鏡最后一個面稱為參考面2，一般是一個消球差的曲面。參考面2大約將4％的激光反射回干涉儀，形成參考波前。剩余的激光作為測量波前，照射至待測元件3。測量光線垂直穿過參考面2后，照射到待測元件3表面，經(jīng)過元件3表面反射后，原路返回至參考面2，并再次垂直穿過參考面2，與參考波前共同被斐索激光干涉儀內(nèi)部探測器接收。由于測量波前攜帶了待測元件表面的面形信息，因此，通過數(shù)據(jù)處理，可以得到元件的表面面形。

標準參考鏡F數(shù)定義為標準參考鏡工作焦長除以標準參考鏡的入瞳口徑。球面元件R數(shù)定義為球面半徑除以實際的通光孔徑，半球形的元件其R數(shù)為0.5。利用斐索激光干涉儀測量元件表面面形時，只有標準參考鏡F數(shù)小于待測量元件R數(shù)，才能將待測量元件的通光口徑測全。由于小F數(shù)標準參考鏡，彎曲光線的角度更大，因此設(shè)計難度也大于大F數(shù)標準參考鏡。

圖2給出一款F數(shù)為0.75的標準參考鏡光學結(jié)構(gòu)設(shè)計，該結(jié)構(gòu)包括孔徑光闌4、像差平衡與光焦度組分5和參考面2三部分。

美國的ZYGO公司已有商業(yè)化的標準參考鏡出售，其所出售產(chǎn)品的F數(shù)范圍從0.65至11，入射光束口徑范圍為25mm至6英寸。日本的MGKK系列標準參考鏡的F數(shù)范圍從0.75至45，入射光束口徑范圍為100mm與150mm。我國內(nèi)也有標準參考鏡產(chǎn)品出售，其參數(shù)基本與上述國外公司產(chǎn)品參數(shù)相同，F(xiàn)數(shù)范圍從0.75至11，口徑范圍為25mm至6英寸。綜上所述，標準參考鏡F數(shù)低于0.65還沒有該產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中小R數(shù)的球形元件面形檢測難的問題，本發(fā)明為提出一種F數(shù)0.6斐索激光干涉儀標準參考鏡光學結(jié)構(gòu)，通過增加擴束組分和光焦度組分，使參考鏡的F下降到0.6，滿足小R數(shù)的球形元件面形檢測的要求。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

一種F數(shù)0.6斐索激光干涉儀標準參考鏡，該參考鏡包括光闌、像差平衡組分、光焦度組分和參考面，還包括：擴束組分；干涉儀發(fā)出激光，通過光闌濾過口徑過大的部份，由擴束組分將光束的口徑擴大，經(jīng)過像差平衡組分和光焦度組分后來到參考面，一部分光經(jīng)由參考面反射，返回到干涉儀；另一部分通過參考面到達待測元件，經(jīng)由待測元件反射，將帶有待測元件表面的光返回干涉儀；其中像差平衡組分平衡標準參考鏡的像差，光焦度組分確定標準參考鏡的光焦度。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明為一款F數(shù)0.6的標準參考鏡光學結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以滿足4英寸至12英寸不同入射口徑菲索激光干涉儀的使用要求，有效地擴展了小R數(shù)元件的面形檢測能力。

附圖說明

圖1是元件表面面形測量原理圖。

圖2是F數(shù)為0.75標準參考鏡光學結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。

圖3是本發(fā)明F數(shù)為0.6標準參考鏡光學結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。

圖中，1、標準參考鏡，2、參考面，3、待測量元件，4、孔徑光闌，5、像差平衡與光焦度組分，6、像差平衡組分，7、光焦度組分和8、擴束組分。

具體實施例

以下結(jié)合附圖3對本發(fā)明的具體實施方式作詳細說明。

由圖3所示，一種F數(shù)0.6斐索激光干涉儀標準參考鏡，該參考鏡包括孔徑光闌4、像差平衡組分6、光焦度組分7和參考面2，還包括：擴束組分8；干涉儀發(fā)出激光，通過孔徑光闌4濾過口徑過大的部份，由擴束組分8將光束的口徑擴大，經(jīng)過像差平衡組分6和光焦度組分7后來到參考面2，一部分光經(jīng)由參考面2反射，返回到干涉儀；另一部分通過參考面2到達待測元件，經(jīng)由待測元件反射，將帶有待測元件表面的光返回干涉儀；其中像差平衡組分6平衡標準參考鏡的像差，光焦度組分7確定標準參考鏡的光焦度。