[發明專利]檢測光學系統任意波長透射波前的方法

有效

• 申請號: 201910573002.2
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110307962B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 張齊元;韓森;吳鵬;王全召;李雪園
• 申請（專利權）人: 蘇州維納儀器有限責任公司
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

本發明提供了兩種檢測光學系統任意波長透射波前的方法，一種是利用4種波長為λ₁～λ₄的激光干涉儀分別對復消色差光學系統進行檢測，進而通過Zernike多項式擬合波長為λ_n的光學系統的透射波前；另一種是通過利用4種波長為λ₁～λ₄的檢測裝置分別對光學系統進行檢測，進而通過離散點波前像差公式得到波長為λ_n的光學系統完整的透射波前。這兩種方法均能夠應用在單波長系統、消色差系統以及復消色差系統中，從而解決主要的透射式光學系統任意波長波前檢測的問題。不僅使得特殊波長的激光干涉儀的檢測范圍變大，而且當需要檢測一些特殊的光學系統時，也不需要使用造價昂貴的特殊波長的激光干涉儀進行檢測，節約了檢測成本。

技術領域

本發明涉及一種檢測透射波前的方法，具體涉及一種檢測光學系統的任意波長透射波前的方法。

背景技術

光學系統透射波前通常使用激光干涉儀檢測，激光干涉儀可以準確檢測特定波長光學系統(干涉儀光源波長與光學系統設計波長一致，或在其工作波段內)，波前檢測結果可以一組Zernike多項式系數線性組合表示。根據檢測需要，目前有不同類型波長的激光干涉儀，用于檢測不同類型的光學系統的透射波前。例如，248nm和363nm激光干涉儀用于檢測紫外透鏡系統，405nm激光干涉儀用于檢測DVD光學存儲和視聽設備的透鏡，1053nm激光干涉儀用于研究激光熔合、聚變等。

現有技術中，僅有上述幾種特定波長的激光干涉儀，因此，其他波段的光學系統無法使用激光干涉儀準確檢測(或只能檢測光學系統特定波長透射波前)，導致激光干涉儀的應用范圍較小。另外，激光干涉儀的研發難度較大，且特殊波長激光干涉儀的造價昂貴，因此，現有的特殊波長的激光干涉儀的種類較少。

傳統透射系統主要分為單色系統、消色差系統和復消色差系統。發明專利CN107462401A公開了一種檢測任意波長光學系統的透射波前的方法，發明專利CN108195566A公開了一種檢測任意波長任意形狀口徑光學系統透射波前的方法，這兩種方法分別提出利用透射波前Zernike系數或波前離散點與波長的函數關系，將光學系統特定波長波前數據轉換為任意波長波前數據，從而實現任意波長光學系統透射波前的檢測。但是專利CN107462401A與CN108195566A其提供的公式只能應用于單色系統和消色差系統，并不適用于復消色差系統任意波長透射波前的檢測。

發明內容

本發明是為了解決上述問題而進行的，目的在于提供一種檢測光學系統任意波長透射波前的方法，該方法不僅能夠應用于單色系統和消色差系統，還能夠適用于復消色差系統，尤其是非常適合用于復消色差系統任意波長透射波前的檢測。

本發明提供了一種檢測光學系統任意波長透射波前的方法，具有這樣的特征，包括以下步驟：步驟一，利用4種波長為λ₁～λ₄的激光干涉儀分別對復消色差光學系統進行檢測，分別得到光學系統在波長為λ₁～λ₄的Zernike多項式Z₁(λ₁)、Z₂(λ₁)、……Z_k(λ₁)以及Z₁(λ₄)、Z₂(λ₄)、……Z_k(λ₄)系數；步驟二，將步驟一得到的Zernike多項式代入公式：