[發(fā)明專利]凸透鏡的凸面面形檢測方法、裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011003105.4
• 申請日: 2020-09-22
• 公開（公告）號: CN112097682B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 安其昌;劉欣悅;張景旭;李洪文;唐境
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 薛嬌

1.一種凸透鏡的凸面面形檢測方法，其特征在于，包括：

獲得預(yù)定光波通過待測凸透鏡透射輸出的光波的第一波前信息；

獲得集球面光波入射所述待測凸透鏡的凹面并反射輸出的光波的第二波前信息；

根據(jù)所述第一波前信息和所述第二波前信息，確定所述待測凸透鏡的凸面面形信息；

獲得預(yù)定光波通過待測凸透鏡透射輸出的光波的第一波前信息，包括：

采集平面感光探測器檢測的平行光波經(jīng)所述待測凸透鏡透射輸出光波在所述平面感光探測器上成像的光強分布信息；

根據(jù)所述光強分布信息獲得所述第一波前信息。

2.如權(quán)利要求1所述的凸透鏡的凸面面形檢測方法，其特征在于，根據(jù)所述光強分布信息獲得所述第一波前信息，包括：

將所述光強分布信息結(jié)合光強分布和波前相位之間的關(guān)系式I＝F(u₂)·F(u₂)^*進行反演，獲得所述平面感光傳感器檢測到的波前相位u₂作為所述第一波前信息；

其中，F(xiàn)(u₂)為所述平面感光傳感器檢測到的波前相位u₂的傅里葉變換，F(xiàn)(u₂)^*為波前相位u₂共軛的傅里葉變換，且γ(x,y)為所述待測凸透鏡的對透射光波的透鏡像差，x,y分別為所述待測凸透鏡所在的平面上的位置點的橫縱坐標(biāo)，u₁為所述平行光波的光場復(fù)振幅分布，u₂為所述第一波前信息，且所述第一波前信息為所述平行光波經(jīng)過所述待測凸透鏡透射后光波的光場復(fù)振幅分布，j為復(fù)振幅的虛部單位向量，k為常系數(shù)，n所述待測凸透鏡折射率；

相對地，根據(jù)所述第一波前信息和所述第二波前信息，確定所述待測凸透鏡的凸面面形信息，包括：

根據(jù)所述波前相位，獲得所述待測凸透鏡對所述平行光波產(chǎn)生的所述透鏡像差，并根據(jù)所述第二波前信息獲得所述待測凸透鏡的凹面像差；

根據(jù)所述凹面像差和所述透鏡像差獲得所述待測凸透鏡的凸面像差，并根據(jù)所述凸面像差獲得所述凸面面形信息。

3.如權(quán)利要求1所述的凸透鏡的凸面面形檢測方法，其特征在于，獲得球面光波入射所述待測凸透鏡的凹面并反射輸出的光波的第二波前信息，包括：

采集干涉儀輸出的球面光波經(jīng)所述待測凸透鏡的凹面反射至所述干涉儀后產(chǎn)生的干涉條紋信息；

根據(jù)所述干涉條紋信息獲得所述第二波前信息。

4.如權(quán)利要求1或3任一項所述的凸透鏡的凸面面形檢測方法，其特征在于，根據(jù)所述第一波前信息和所述第二波前信息，確定所述待測凸透鏡的凸面面形信息，包括：

根據(jù)預(yù)先通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練獲得的凸面面形檢測模型，結(jié)合所述第一波前信息和所述第二波前信息，獲得所述凸面面形信息。

5.一種凸透鏡的凸面面形檢測裝置，其特征在于，包括：

第一獲取單元，用于獲得預(yù)定光波通過待測凸透鏡透射輸出的光波的第一波前信息；

第二獲取單元，用于獲得球面光波入射所述待測凸透鏡的凹面并反射輸出的光波的第二波前信息；

面形運算單元，用于根據(jù)所述第一波前信息和所述第二波前信息，確定所述待測凸透鏡的凸面面形信息；

所述第一獲取單元用于采集平面感光探測器檢測的平行光波經(jīng)所述待測凸透鏡透射輸出光波在所述平面感光探測器上成像的光強分布信息；根據(jù)所述光強分布信息獲得所述第一波前信息。

6.如權(quán)利要求5所述的凸透鏡的凸面面形檢測裝置，其特征在于，所述第二獲取單元用于采集干涉儀輸出的球面光波經(jīng)所述待測凸透鏡的凹面反射至所述干涉儀后產(chǎn)生的干涉條紋信息；根據(jù)所述干涉條紋信息獲得所述第二波前信息。