[發(fā)明專利]一種連續(xù)可變波長標準球面鏡頭

在審

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• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112130291A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 張齊元;韓森;王浩宇;朱懷康
• 申請（專利權）人: 蘇州慧利儀器有限責任公司
• 主分類號: G02B13/00
• 分類號: G02B13/00;G02B7/02
• 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(fā)明提供一種連續(xù)可變波長標準球面鏡頭，屬于激光干涉儀用標準鏡頭領域，其特征在于，包括：復消色差透鏡組；以及參考透鏡，設置在復消色差透鏡組一側，其中，復消色差透鏡組包括至少一片特殊色散透鏡以及至少二片其它透鏡，復消色差透鏡組與參考透鏡同軸設置，參考透鏡的材料為融石英。復消色差透鏡組與參考透鏡使用復消色差原理設計，使較寬波段范圍內的3個波長聚焦在同一位置，并且在這個波段范圍內的其他工作波長聚焦位置相對這個位置的離焦量非常小使這個波段中的每個波長所產生的焦點與參考半徑重合誤差均在設計和實際檢測要求范圍內，即本發(fā)明的連續(xù)可變波長標準球面鏡頭可在一定波段范圍內的任意波長下使用。

技術領域

本發(fā)明屬于激光干涉儀用標準鏡頭領域，具體涉及一種可以在寬波段下工作的標準球面鏡頭。

背景技術

不同的光學系統(tǒng)需要根據要求在特定波段設計，干涉儀可以對光學系統(tǒng)的波像差，系統(tǒng)整體成像質量進行檢測，這個過程是系統(tǒng)最終調整和質量檢驗的關鍵。

激光干涉儀的工作波長主要為單一波長，而光學系統(tǒng)的應用非常廣泛且多變，如光刻系統(tǒng)、DVD和紅外成像系統(tǒng)等都需要特定波長進行檢測，以顯示其所需要的波長變化的要求，因此干涉儀公司根據不同的波長制造特定的干涉儀。現(xiàn)有的產品包括405nm、543.5nm、 632.8nm、1053nm和1064nm等干涉儀。

標準球面鏡頭根據波長設計，標準鏡頭的性能指標很高，且需要保證參考面的球心與標準鏡頭的焦點重合，當改變使用波長時，由于鏡頭的焦點發(fā)生變化，導致標準鏡頭無法使用，因此標準球面鏡頭只能在其設計波長下使用，即標準球面鏡頭為單波長鏡頭。每種特殊波長激光干涉儀都需要額外配置相應的標準球面鏡頭，而標準球面鏡頭中的用于作為參考表面的透鏡，由于需要使用高檔材料且面形加工精度高，所以造價昂貴。

為了解決上述問題，2017年臺灣地區(qū)學者基于消色差原理設計了可在兩個波長下使用的標準球面鏡頭，基本原理是利用消色差系統(tǒng)的色焦移曲線具有一個拐點特點，在某一位置可以使兩個波長同時聚焦，因此該標準球面鏡頭可同時在常規(guī)激光干涉儀和近紫外干涉儀上使用 (365nm和632.8nm)。然而，上述方法設計的標準球面鏡頭仍然只能工作在這兩個特定波長下，無法在更多波長下的使用。

此外專利CN210222343U公開了一種可變波長標準球面鏡頭，通過改變透鏡間隔的方式改變標準鏡頭的工作波長，雖然理論上可以適用于一定波段范圍內任意波長，但由于需要機械結構對透鏡移動進行定位，因此在實際使用中只能工作有限幾種特定波長下。

發(fā)明內容

為解決上述問題，提供一種連續(xù)可變波長標準球面鏡頭，本發(fā)明采用了如下技術方案：

本發(fā)明提供了一種連續(xù)可變波長標準球面鏡頭，其特征在于，包括：復消色差透鏡組；以及參考透鏡，設置在復消色差透鏡組一側，其中，復消色差透鏡組包括至少一片特殊色散透鏡以及至少二片其它透鏡，復消色差透鏡組與參考透鏡同軸設置，參考透鏡的材料為融石英。

本發(fā)明提供的連續(xù)可變波長標準球面鏡頭，還可以具有這樣的特征，其中，特殊色散透鏡的材料為螢石。

本發(fā)明提供的連續(xù)可變波長標準球面鏡頭，還可以具有這樣的特征，其中，連續(xù)可變波長標準球面鏡頭在500nm～800nm的波段范圍內滿足出射波前PV值小于λ/10。