[發明專利]基于雙光梳干涉測量法的光學鏡片質量檢測系統及方法

有效

• 申請號: 202010150743.2
• 申請日: 2020-03-06
• 公開（公告）號: CN111351640B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 元晉鵬;汪麗蓉;王三丹
• 申請（專利權）人: 山西大學
• 主分類號: G01M11/02
• 分類號: G01M11/02
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 鄭晉周

1.一種基于雙光梳干涉測量法的光學鏡片質量檢測系統，其特征在于，包括光源系統(I)、干涉測量系統(Ⅱ)和信號處理系統(Ⅲ)；

所述光源系統(I)包括第一光學頻率梳(1)和第二光學頻率梳(2)，用于產生重復頻率滿足外差拍頻條件的兩束激光；

所述干涉測量系統(Ⅱ)中，第一光學頻率梳(1)的輸出光束被分為測量光束和參考光束兩束光，其中，測量光束入射到待測光學鏡片(8)后，與參考光束重合；重合后的測量光束和參考光束與第二光學頻率梳(2)的輸出光束再次重合發生干涉后分為兩束，分別被探測器(18)的兩個探測窗口探測；

所述信號處理系統(Ⅲ)用于根據所述探測器(18)探測獲得的干涉信號，計算得到待測光學鏡片(8)的厚度和折射率；

所述干涉測量系統(Ⅱ)包括第一半波片(3)，第一四分之一波片(4)，第一分光元件(5)，第一反射鏡(6)，第二反射鏡(10)，第二分光元件(11)，第二半波片(12)，第二四分之一波片(13)，第三分光元件(14)，第三半波片(15)，第四分光元件(16)，第三反射鏡(17)和探測器(18)；

所述第一光學頻率梳(1)發出的光，首先經過第一半波片(3)和第一四分之一波片(4)，然后經過第一分光元件(5)分成參考光束和測量光束，其中測量光束經過第一反射鏡(6)后與待測光學鏡片(8)發生作用，然后再通過第二反射鏡(10)后，與參考光束通過第二分光元件(11)重合；所述第二光學頻率梳(2)發出的光，依次經過第二半波片(12)、第二四分之一波片(13)后，通過第三分光元件(14)與重合后參考光束和測量光束再次重合，再次重合后的光束依次經過第三半波片(15)和第四分光元件(16)后分成兩束，其中一束進入探測器(18)的一個探測窗口，另一束通過第三反射鏡(17)進入探測器(18)的另一個探測窗口。

2.根據權利要求1所述的一種基于雙光梳干涉測量法的光學鏡片質量檢測系統，其特征在于，所述干涉測量系統(Ⅱ)還包括第一透鏡(7)和第二透鏡(9)，所述第一透鏡(7)設置在待測光學鏡片(8)前方，用于將測量光束聚焦在待測光學鏡片(8)表面，所述第二透鏡(9)設置在待測光學鏡片(8)后方，用于將與待測光學鏡片(8)作用后的測量光束會聚成平行光束。

3.根據權利要求1所述的一種基于雙光梳干涉測量法的光學鏡片質量檢測系統，其特征在于，所述信號處理系統(Ⅲ)包括濾波元件(21)，信號處理單元(22)和顯示屏(23)；從探測器獲得的干涉信號首先經過濾波元件(21)濾波后，然后經過信號處理單元(22)計算得到待測光學鏡片(8)的厚度和折射率后，傳輸到顯示屏(23)顯示。

4.根據權利要求3所述的一種基于雙光梳干涉測量法的光學鏡片質量檢測系統，其特征在于，所述濾波元件(21)包含抗混疊濾波器和射頻濾波器，所述抗混疊濾波器為頻率為30MHz的低通濾波器，用于從被噪聲畸變和污染了的信號中提取原始信號所攜帶的信息；所述射頻濾波器為插入損耗低于3dB的低通濾波器。

5.根據權利要求1所述的一種基于雙光梳干涉測量法的光學鏡片質量檢測系統，其特征在于，還包括用于安裝待測光學鏡片(8)的光學鏡片安裝架(19)，所述光學鏡片安裝架(19)上設置有多個不同形狀、不同大小的光學鏡片安裝區；所述光學鏡片安裝架(19)中心設置有通孔，調節旋鈕(24)端部設置有螺紋，固定在二維平移臺(20)上的支撐立柱(25)上設置有螺紋孔，調節旋鈕(24)穿過光學鏡片安裝架(19)中心的通孔設置在支撐立柱(25)上的螺紋孔內，將光學鏡片安裝架(19)固定安裝在二維平移臺(20)上。