[發(fā)明專利]一種基于哈特曼波前檢測原理的檢焦方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410479415.1
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN104198164B
• 公開（公告）日: 2017-02-15
• 發(fā)明（設計）人: 朱咸昌;胡松;趙立新
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司11251
• 代理人: 楊學明,顧煒

1.一種基于哈特曼波前檢測原理的檢焦方法，該檢焦方法使用的檢焦系統(tǒng)由光源及準直擴束系統(tǒng)(1)、前置透鏡組(2)、被測硅片(3)、后置透鏡組(4)、微透鏡陣列(5)和CCD探測器(6)組成，其中，前置透鏡組(2)和后置透鏡組(4)構成一個4f系統(tǒng)，被測硅片(3)位于其共焦面上，其特征在于：光源及準直擴束系統(tǒng)(1)的出射平面波前經(jīng)過前置透鏡組(2)后入射到被測硅片(3)表面，經(jīng)過被測硅片3)反射后，通過后置透鏡組(4)和微透鏡陣列(5)后，在CCD探測器中成像：當被測硅片(3)位于前置透鏡組(2)和后置透鏡組(4)的共焦面時，微透鏡陣列(5)對平面波前成像；當被測硅片(3)離焦時，微透鏡陣列(5)對球面波前成像，根據(jù)CCD探測器(6)中成像光斑的變化情況，即可完成被測硅片(3)的檢焦測量。

2.根據(jù)權利要求1所述的檢焦方法，其特征在于：當被測硅片(3)位于前置透鏡組(2)和后置透鏡組(4)的共焦面位置時，光源及準直擴束系統(tǒng)(1)的出射平面波前經(jīng)過4f系統(tǒng)后仍為平面波前，微透鏡陣列(5)對平面波前成像，CCD探測器(6)中的衍射光強分布為：

$I={\mathrm{\ΣI}}_0\[\frac{2J_1\left(Z\right)}{Z}\]=\underset{n=-N}{\overset{N}{\Σ}}\underset{m=-M}{\overset{M}{\Σ}}{I}_0\[\frac{2J_1\left(\frac{kd\sqrt{{(x-nd)}^2+{(y-md)}^2}}{2f}\right)}{\frac{kd\sqrt{{(x-nd)}^2+{(y-md)}^2}}{2f}}\]$

其中，J₁(Z)為一階貝塞爾函數(shù)，d為微透鏡陣列的子單元口徑，f為微透鏡陣列焦距，M,N為微透鏡陣列子單元的行列數(shù)，k＝2π/λ為波長λ對應的波數(shù)，x,y為CCD探測器中的坐標位置，被測硅片位于前置透鏡組(2)和后置透鏡組(4)的共焦面位置時，CCD探測器(6)中的衍射光斑位于微透鏡陣列(5)各個子單元的焦點位置。