[發明專利]使用棱鏡分光的共光路點衍射同步移相干涉測試裝置

有效

• 申請號: 201610071045.7
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN107024338B
• 公開（公告）日: 2020-04-21
• 發明（設計）人: 周翔;蔣超;郭仁慧;張輝欽;鄭東暉;陳磊;李建欣;何勇
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱沉雁

1.一種使用棱鏡分光的共光路點衍射同步移相干涉測試裝置，其特征在于：包括測試光路（17）、4f系統光路（18）、分光光路（19）和移相光路（20），所述測試光路（17）包括共光軸依次設置的激光器（1）、擴束系統（2）和偏振分束鏡（4），被測樣品（3）設置在擴束系統（2）和偏振分束鏡（4）之間，激光器（1）出射的非偏振光，經擴束系統（2）擴束準直后入射至被測樣品（3），攜帶被測樣品（3）信息的信號光入射至偏振分束鏡（4），經偏振分束鏡（4）獲得兩束偏振方向正交的信號光，分別為S光和P光，分別進入4f系統光路（18）；

所述4f系統光路（18）包括沿S光光路走向依次設置的第一傅里葉透鏡（5）、第一反射鏡（7）、線偏振小孔衍射板（9）、第二反射鏡（8）和第二傅里葉透鏡（6），線偏振小孔衍射板（9）設置在第一傅里葉透鏡（5）和第二傅里葉透鏡（6）的焦點處，S光入射至第一傅里葉透鏡（5），同時P光入射至第二傅里葉透鏡（6），S光透射過第一傅里葉透鏡（5）后入射至第一反射鏡（7），被第一反射鏡（7）反射后，經線偏振小孔衍射板（9）衍射得到標準球面波，作為參考光，入射至第二反射鏡（8），被第二反射鏡（8）反射后，入射至第二傅里葉透鏡（6），透射過第二傅里葉透鏡（6）后變為平行光，入射至偏振分束鏡（4）；P光透射過第二傅里葉透鏡（6）后入射至第二反射鏡（8），被第二反射鏡（8）反射后，經線偏振小孔衍射板（9），其性質不改變，作為測試光，入射至第一反射鏡（7），被第一反射鏡（7）反射后，入射至第一傅里葉透鏡（5），透射過第一傅里葉透鏡（5）后變為平行光，入射至偏振分束鏡（4），參考光和測試光經偏振分束鏡（4）合束后，進入分光光路（19），經分光光路（19）后分為四束，進入移相光路（20）；

所述移相光路（20）包括共光軸依次設置的縮束系統（14）、偏振陣列（15）和探測器（16），四束合束的參考光和測試光經縮束系統（14）縮束后，入射至偏振陣列（15），偏振陣列（15）由四個通光軸方向分別為0°、45°、90°和135°的線偏振器呈“田”字型排列組成，分別產生0、π/2、π和3π/2的移相，之后被探測器（16）接收，獲得四幅移相干涉圖像；

所述分光光路（19）包括λ/4波片（10）、第一分光棱鏡組（11）、第二分光棱鏡組（12）和第三分光棱鏡組（13），第一分光棱鏡組（11）包括第一三角棱鏡（21）、第二三角棱鏡（22）和第三三角棱鏡（23），第二三角棱鏡（22）和第三三角棱鏡（23）形狀、大小完全相同，第二三角棱鏡（22）和第三三角棱鏡（23）的兩條長直角邊所在的矩形面緊密貼合，兩條短直角邊所在的矩形面共面，第一三角棱鏡（21）的斜邊所在的矩形面上靠近長直角邊的一側開有凹槽，第三三角棱鏡（23）的斜邊所在的矩形面與第一三角棱鏡（21）的斜邊所在的矩形面開有凹槽的一側緊密貼合，所述凹槽長度小于第三三角棱鏡（23）的斜邊長度；第二分光棱鏡組（12）包括第四三角棱鏡（24）、第五三角棱鏡（25）和第六三角棱鏡（26），第三分光棱鏡組（13）包括第七三角棱鏡（27）、第八三角棱鏡（28）和第九三角棱鏡（29），第二分光棱鏡組（12）和第三分光棱鏡組（13）的形狀、大小與第一分光棱鏡組（11）完全相同；第一分光棱鏡組（11）中第二三角棱鏡（22）的短直角邊所在的矩形面與第二分光棱鏡組（12）中第四三角棱鏡（24）的短直角邊所在的矩形面緊密貼合；第一分光棱鏡組（11）中第三三角棱鏡（23）的短直角邊所在的矩形面與第三分光棱鏡組（13）中第七三角棱鏡（27）的短直角邊所在的矩形面緊密貼合。

2.根據權利要求1所述的使用棱鏡分光的共光路點衍射同步移相干涉測試裝置，其特征在于：所述第一分光棱鏡組（11）中第一三角棱鏡（21）的長直角邊所在的矩形面鍍有高反膜，第二三角棱鏡（22）所在的矩形面與第三三角棱鏡（23）長直角邊所在的矩形面之間夾有一層半透半反膜；第二分光棱鏡組（12）中第四三角棱鏡（24）的長直角邊所在的矩形面鍍有高反膜，第五三角棱鏡（25）所在的矩形面與第六三角棱鏡（26）長直角邊所在的矩形面之間夾有一層半透半反膜；第三分光棱鏡組（13）中第七三角棱鏡（27）的長直角邊所在的矩形面鍍有高反膜，第八三角棱鏡（28）所在的矩形面與第九三角棱鏡（29）長直角邊所在的矩形面之間夾有一層半透半反膜。