[發(fā)明專利]光學(xué)元件面形的瞬態(tài)數(shù)字莫爾移相干涉測(cè)量裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010091711.X
• 申請(qǐng)日: 2020-02-10
• 公開（公告）號(hào): CN111238397B
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡搖;郝群;王臻;王劭溥
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01B11/24
• 分類號(hào): G01B11/24
• 代理公司: 北京市中聞律師事務(wù)所 11388
• 代理人: 馮夢(mèng)洪

1.光學(xué)元件面形的瞬態(tài)數(shù)字莫爾移相干涉測(cè)量裝置，其特征在于：其包括：光源(1)、分光鏡(2)、參考鏡(3)、第一偏振光柵(4)、被測(cè)鏡(5)、第二偏振光柵(6)、第一成像物鏡(7)、第一相機(jī)(8)、第二成像物鏡(9)和第二相機(jī)(10)；

光源出射單色線偏振光，經(jīng)過分光鏡分光后，一部分被反射至參考鏡表面，一部分透射至第一偏振光柵，入射參考鏡表面的單色線偏振光經(jīng)參考鏡反射后透過分光鏡，入射第一偏振光柵的單色線偏振光被第一偏振光柵的分光性能分為+1級(jí)左旋圓偏振衍射光作為第一光束和-1級(jí)右旋圓偏振衍射光作為第二光束，這兩束光分別與入射光成大小相等方向相反的兩個(gè)夾角，作為頻率分別為f_R1、f_R2的不同空間載波入射被測(cè)鏡表面，并被其反射回第一偏振光柵，經(jīng)過第一偏振光柵后，第一光束變?yōu)橛倚龍A偏振光，第二光束變?yōu)樽笮龍A偏振光，兩者均返回分光鏡，經(jīng)分光鏡反射后分別與上述經(jīng)參考鏡反射后透過分光鏡的單色線偏振光產(chǎn)生干涉，其中第一光束與線偏振光中的右旋圓偏振成分產(chǎn)生第一干涉光，第二光束與線偏振光中的左旋圓偏振成分產(chǎn)生第二干涉光，第一干涉光經(jīng)過第二偏振光柵后出射至第一成像物鏡，經(jīng)第一成像物鏡會(huì)聚后進(jìn)入第一相機(jī)，得到第一干涉圖，第二干涉光經(jīng)過第二偏振光柵后出射至第二成像物鏡，經(jīng)第二成像物鏡會(huì)聚后進(jìn)入第二相機(jī)，得到第二干涉圖。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)元件面形的瞬態(tài)數(shù)字莫爾移相干涉測(cè)量裝置，其特征在于：所述光源出射單色線偏振光，具體偏振方向及波長根據(jù)實(shí)際測(cè)量情況決定，光束口徑不小于被測(cè)面上被測(cè)范圍口徑。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)元件面形的瞬態(tài)數(shù)字莫爾移相干涉測(cè)量裝置，其特征在于：所述分光鏡為非偏振分光鏡，其工作波長范圍根據(jù)光源進(jìn)行選擇，其通光口徑不小于被測(cè)面上被測(cè)范圍口徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)元件面形的瞬態(tài)數(shù)字莫爾移相干涉測(cè)量裝置，其特征在于：所述參考鏡具體面形及表面平整度根據(jù)實(shí)際測(cè)量情況決定，其口徑不小于被測(cè)面上被測(cè)范圍口徑。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)元件面形的瞬態(tài)數(shù)字莫爾移相干涉測(cè)量裝置，其特征在于：所述第一偏振光柵空間周期較大，線偏振光入射后分光得到的兩束衍射光間夾角較小，使其載波大小能保證剩余波前帶寬在限制范圍之內(nèi)；其工作波長根據(jù)光源進(jìn)行選擇，其口徑不小于被測(cè)面上被測(cè)范圍口徑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光學(xué)元件面形的瞬態(tài)數(shù)字莫爾移相干涉測(cè)量裝置，其特征在于：所述被測(cè)鏡可為平面、球面或非球面。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)元件面形的瞬態(tài)數(shù)字莫爾移相干涉測(cè)量裝置，其特征在于：所述第二偏振光柵空間周期較小，以便將兩束干涉光在允許距離范圍內(nèi)完全分離，其工作波長根據(jù)光源進(jìn)行選擇，其口徑不小于被測(cè)面上被測(cè)范圍口徑。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的光學(xué)元件面形的瞬態(tài)數(shù)字莫爾移相干涉測(cè)量裝置，其特征在于：所述第一成像物鏡及第二成像物鏡具有相同的參數(shù)及指標(biāo)，其焦距根據(jù)允許距離范圍選擇，其成像質(zhì)量綜合測(cè)量精度要求及相機(jī)參數(shù)進(jìn)行選擇，其工作波長根據(jù)光源進(jìn)行選擇，其口徑根據(jù)第二偏振光柵的出射光口徑進(jìn)行選擇。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光學(xué)元件面形的瞬態(tài)數(shù)字莫爾移相干涉測(cè)量裝置，其特征在于：所述第一相機(jī)及第二相機(jī)具有相同參數(shù)及指標(biāo)，其性能根據(jù)測(cè)量精度要求進(jìn)行選擇，其工作波長范圍根據(jù)光源進(jìn)行選擇，其像面尺寸綜合第二偏振光柵的出射光口徑及成像物鏡參數(shù)進(jìn)行選擇。