The invention discloses a polarization-phase-shifting dynamic interferometer based on a light-field detector. In view of the difficulty and high cost in fabricating a micron-scale polarization-encoding board in the prior art, the polarization-phase-shifting dynamic interferometer scheme proposed in this paper can relax the polarization-codeboard scale to the millimeter-scale, requiring a reduction of 2 to 3 orders of magnitude, and There is no need to fabricate array structure of polarizer code board, and the difficulty is greatly reduced. Aiming at the problem that the existing cyclic coding polarization code board technology needs to be strictly aligned with the detector pixels and the coupling is difficult, the polarization phase shifting dynamic interferometer scheme adopted by the present invention has no requirement for the registration of the polarizer and the detection corresponding, so it is easier to realize high-precision polarization phase shifting detection.
【技术实现步骤摘要】
基于光场探测器的偏振移相动态干涉仪
本专利技术涉及光学
,尤其涉及一种基于光场探测器的偏振移相动态干涉仪。
技术介绍
以深紫外光刻机投影曝光系统为代表的高端光学设备,对光学元件的加工、光学系统的集成提出了极大挑战。干涉仪作为高精度光学元件加工和光学系统集成不可或缺的核心检测设备,检测精度要求不断提高。传统光学加工中采用的光学面形检测方法包括哈特曼传感器法、刀口法和轮廓法等。这些方法分别存在着非数字化需主观判读或接触损伤待测件等不同的缺点,且很难达到较高的测量精度,是简单测量方法。干涉检测法早在百年前就已经被使用,属于非接触式测量,且具有大量程、高灵敏度、高精度等特点,在高精度检测时被广泛应用,其原理是一束光照射标准的参考平面作为参考光,另一束光照射被测面返回带有面形信息作为测量光,两束光干涉时由于光斑不同位置相位不同产生光程差从而产生弯曲的干涉条纹,即可判断待测面的面形起伏。直到1974年Bruning等人提出移相干涉技术,把通讯理论中同步相位探测技术引入到光学干涉术中,使得干涉检测球面面形的精度大大提高。其基本原理是经过四步或多步移动待测元件,以改变测试波和参考波之间的位相差,光强也随之改变,从而得到一系列的方程。最后,通过求解方程组得到待测元件(或系统)的位相值。移相干涉技术已经相当成熟,在光学检测领域具有不可替代的地位。实现移相的方法有多种,主要分为机械移相(PZT压电陶瓷器件推动参考镜)、波长移相(改变光源波长从而改变光程差与相位差)、外差移相(两束光频率不同而相位连续变化)以及偏振移相(通过偏振器件产生不同延迟来产生相位差)等,其它几种移相 ...
【技术保护点】
1.一种基于光场探测器的偏振移相动态干涉仪,其特征在于,包括:激光器、半波片、空间滤波器、偏振分光棱镜、第一至第三1/4波片、标准透镜、参考反射镜、被测镜、成像镜、旋转漫散片、以及微透镜型光场探测器;其中:激光器发出的激光经过半波片与空间滤波器滤波,进入偏振分光棱镜被分为偏振方向互相垂直的两束,一束作为干涉仪的参考光,一束作为测量光;测量光与参考光分别对应经过光轴方向为45°的第一与第二1/4波片后变换为方向相反的圆偏振光,测量光再经过标准透镜被被测镜面反射后原路返回,返回途中被第一1/4波片重新变为线偏振光进入偏振分光棱镜;参考光则被参考反射镜反射后原路返回,返回途中被第二1/4波片重新变为线偏振光进入偏振分光棱镜;这样两束光在偏振分光棱镜分光膜处完全合束,再经过第三1/4波片,变换为旋向相反的圆偏振光,经成像镜后在旋转漫散片上重合强度叠加,最终被微透镜型光场探测器探测。
【技术特征摘要】
1.一种基于光场探测器的偏振移相动态干涉仪,其特征在于,包括:激光器、半波片、空间滤波器、偏振分光棱镜、第一至第三1/4波片、标准透镜、参考反射镜、被测镜、成像镜、旋转漫散片、以及微透镜型光场探测器;其中:激光器发出的激光经过半波片与空间滤波器滤波,进入偏振分光棱镜被分为偏振方向互相垂直的两束,一束作为干涉仪的参考光,一束作为测量光;测量光与参考光分别对应经过光轴方向为45°的第一与第二1/4波片后变换为方向相反的圆偏振光,测量光再经过标准透镜被被测镜面反射后原路返回,返回途中被第一1/4波片重新变为线偏振光进入偏振分光棱镜;参考光则被参考反射镜反射后原路返回,返回途中被第二1/4波片重新变为线偏振光进入偏振分光棱镜;这样两束光在偏振分光棱镜分光膜处完全合束,再经过第三1/4波片,变换为旋向相反的圆偏振光,经成像镜后在旋转漫散片上重合强度叠加,最终被微透镜型光场探测器探测。2.根据权利要求1所述的一种基于光场探测器的偏...
【专利技术属性】
技术研发人员:李杨,相里斌,张文喜,伍洲,孔新新,郭晓丽,
申请(专利权)人:中国科学院光电研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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