[發明專利]一種寬光譜物鏡波像差的測算方法及系統有效
| 申請號： | 202210021978.0 | 申請日： | 2022-01-10 |
| 公開（公告）號： | CN114441145B | 公開（公告）日： | 2022-08-16 |
| 發明（設計）人： | 馬駿;閆力松;趙潤川;方斌 | 申請（專利權）人： | 上海精積微半導體技術有限公司 |
| 主分類號： | G01M11/02 | 分類號： | G01M11/02 |
| 代理公司： | 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224 | 代理人： | 張英 |
| 地址： | 201203 上海市浦東*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 光譜 物鏡 波像差 測算 方法 系統 | ||
1.一種寬光譜物鏡波像差的測算方法，其特征在于，包括如下步驟：
S1.搭建所述物鏡的波像差實測光路；
S2.基于所述物鏡的波像差實測光路獲取所述物鏡在標準波長處的波像差實測值；
S3.基于所述物鏡的實際光學結構參數搭建所述物鏡的波像差理論仿真光學系統；
S4.基于所述理論仿真光學系統計算出所述物鏡在所述標準波長處和待測波長處的波像差的理論差值；
S5.基于所述物鏡在所述標準波長處的波像差實測值以及所述物鏡在所述標準波長處和所述待測波長處的波像差的理論差值獲取所述物鏡在所述待測波長處的波像差等效實測值。
2.根據權利要求1所述的寬光譜物鏡波像差的測算方法，其特征在于，所述基于所述理論仿真光學系統計算出所述物鏡在所述標準波長處和待測波長處的波像差的理論差值具體包括：
S41.基于所述理論仿真光學系統，分別計算出所述物鏡在所述標準波長處的波像差理論值W標準波長以及所述物鏡在所述待測波長處的波像差理論值W待測波長；
S42.獲取所述物鏡在所述標準波長處和所述待測波長處的波像差的理論差值ΔW理論＝W待測波長－W標準波長。
3.根據權利要求2所述的寬光譜物鏡波像差的測算方法，其特征在于，所述基于所述理論仿真光學系統，分別計算出所述物鏡在所述標準波長處的波像差理論值W標準波長以及所述物鏡在所述待測波長處的波像差理論值W待測波長，具體包括如下步驟：
S411.獲取所述理論仿真光學系統中，所述物鏡在所述標準波長處及所述待測波長處的主光線折射不變量和邊緣光線折射不變量；
S412.基于所述主光線折射不變量和邊緣光線折射不變量，分別獲取所述物鏡在所述標準波長處及所述待測波長處的賽得和數像差；
S413.基于所述賽得和數像差，分別獲取所述物鏡在所述標準波長處的波像差理論值W標準波長以及所述物鏡在所述待測波長處的波像差理論值W待測波長。
4.根據權利要求3所述的寬光譜物鏡波像差的測算方法，其特征在于，獲取所述主光線折射不變量和邊緣光線折射不變量的公式為：
A＝nλ(yc+u)＝nλ·i＝n′λ·i′
其中，A為邊緣光線折射不變量，為主光線折射不變量，nλ、n′λ分別為波長為λ的入射光源的物方折射率及像方折射率，i為邊緣光線入射角，i′為邊緣光線出射角，為主光線入射角,為主光線出射角，u為邊緣光線入射光線角，為主光線入射光線角，y為邊緣光線光線高度，為主光線光線高度，c為所述物鏡光學表面的曲率半徑。
5.根據權利要求4所述的寬光譜物鏡波像差的測算方法，其特征在于，所述基于所述主光線折射不變量和邊緣光線折射不變量，分別獲取所述物鏡在所述標準波長處及所述待測波長處的賽得和數像差的公式為：
其中，SⅠ至SⅤ依次分別為第一至第五賽得和數像差，Σ代表將所述理論仿真光學系統的物鏡各個光學表面進行求和，Ж代表光學表面的拉格朗日不變量。
6.根據權利要求5所述的寬光譜物鏡波像差的測算方法，其特征在于，所述基于所述賽得和數像差，分別獲取所述物鏡在所述標準波長處的波像差理論值W標準波長以及所述物鏡在所述待測波長處的波像差理論值W待測波長的公式為：
其中，W指波像差理論值；H，ρ和均為與波長λ相對應的已知量；H指歸一化視場坐標，取值范圍為(0,1)；ρ指歸一化光瞳坐標，取值范圍為(0,1)；指旋轉角度，取值范圍為(0°,180°)。
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