百微米量程透射式干涉测试装置制造方法及图纸

一种百微米量程透射式干涉测试装置，由632.8nm激光光源模块、准直测试模块、对准测试模块、小量程干涉成像模块和大量程干涉成像模块五部分构成，可测试平面光学元件的反射及透射波前面形精度，可测试平面光学元件的最大口径为Φ200mm，也可用于测试光学系统的物理特性以及综合系统光学参数等。本实用新型专利技术测试精度的PV值优于λ/10，RMS值优于λ/50，系统重复性优于λ/500；本实用新型专利技术检测面形精度范围在0～100μm。本实用新型专利技术检测精度范围宽、成本低、空间占用体积小，适用于光学元件的大面积高精度对准测试。

【技术实现步骤摘要】
百微米量程透射式干涉测试装置
本技术涉及平面光学元件，特别是一种百微米量程透射式干涉测试装置。
技术介绍
光学测试随着光学元件应用范围的扩大而不断扩展，常用的非接触式检测面形精度的方式有刀口阴影法、干涉法和哈特曼检验法。其中，干涉测试成像分析技术现已成为光学元件研磨成型后期面形精度测试的主要方法，由最初的泰曼-格林干涉仪发展到日渐成熟运用的菲索型干涉仪，在一定程度上满足了相应大口径光学元件反射及透射波前面形的精度检测。目前干涉测试对外界环境要求较高，在大口径光学元件测试中，光束缩束比很大，且由标准楔镜和标准反射镜构成的干涉腔体两端距离较长，微弱空气扰动、温度的高低变化以及外界振动干扰都将对面形检测精度产生非常严重的影响。鉴于上述原因，结合夏克-哈特曼检验技术具有有效消除测试装置自身震动的特性，可实现最大口径Φ200mm光学元件高精度反射和透射波前面形测试，最终设计并构建基于0～100μm大量程范围精度测试的菲索型百微米量程透射式干涉测试装置。
技术实现思路
本技术的目的是提出一种百微米量程透射式干涉测试装置，该装置测试平面光学元件的反射及透射波前面形精度，可测试平面光学元件的最大口径为Φ200mm，也可用于测试光学系统的物理特性以及综合系统光学参数等。测试精度PV值优于λ/10，RMS值优于λ/50，系统重复性优于λ/500；本技术检测面形精度范围在0～100μm，本技术具有精度范围宽、成本低、空间占用体积小的特点，适用于光学元件的大面积高精度对准测试。本技术的技术解决方案如下：一种菲索型百微米量程透射式干涉测试装置，其特点在于由632.8nm激光光源模块、准直测试模块、对准测试模块、小量程干涉成像模块和大量程干涉成像模块构成，包括632.8nm激光器，沿632.8nm激光器的激光输出方向依次是聚焦物镜、偏振分光棱镜、第一四分之一波片、第一45°分光反射镜、准直物镜、标准平面楔镜和标准反射镜，沿所述的标准反射镜返回光的方向依次是所述的标准平面楔镜、准直物镜、第一45°分光反射镜，该第一45°分光反射镜将所述的返回光分为反射的返回光和透射的返回光；在所述的透射的返回光方向依次是毛玻璃片、对准成像镜组和CMOS成像靶面；在所述的反射的返回光方向依次是所述的第一四分之一波片、偏振分光棱镜，在该偏振分光棱镜的反射光方向依次是光阑、第二四分之一波片、非偏振分光棱镜，该非偏振分光棱镜将入射光分为反射光和透射光，在所述的透射光方向依次是第一凸透镜、第二凸透镜和第一成像CCD靶面；在所述的反射光方向依次是第二45°反射镜、第一凹面镜、第三凸透镜、微透镜阵列和第二成像CCD靶面；所述的第一45°分光反射镜与光路夹角为45°，所述的准直物镜的数值孔径与所述的聚焦物镜的数值孔径相等，且两者对激光光源输出的平行光聚焦焦点相重合，所述的标准楔镜在光束前进方向的第一面为楔角面，第二面为标准参考平面，且标准参考平面垂直于所述的准直物镜的光轴，所述的标准反射镜沿光束前进方向第一面为标准反射参考面，且垂直于所述的准直物镜的光轴，所述标准参考平面与标准反射参考面形成标准干涉测试腔，待测光学元件置于所述的标准干涉测试腔中，实现干涉测试；所述的第一凹面镜和第三凸透镜组成双远心镜组；所述的第一凸透镜和第二凸透镜形成双远心镜组；所述的毛玻璃片位于所述的准直物镜的焦平面上，所述的对准成像镜组和对准成像CMOS对所述的毛玻片成全视场成像。所述的准直物镜、标准楔镜和标准反射镜的通光口径为Φ200mm。所述的标准楔镜的楔角为6分。所述的第二成像CCD使用的像素为1024pixel×1024pixel；所述的第一成像CCD使用的像素为1024pixel×1024pixel；本技术的技术效果：本技术百微米量程透射式干涉测试装置提供共光路准直输出测试、共光路对准测试以及大量程和小量程测试成像系统，该装置可测试平面光学元件的反射及透射波前面形精度，测试平面光学元件的最大口径为Φ200mm，也可用于测试光学系统的物理特性以及综合系统光学参数等。测试精度PV值优于λ/10，RMS值优于λ/50，系统重复性优于λ/500；本技术检测面形精度范围在0～100μm。本技术具有精度范围宽、成本低、空间占用体积小的特点，适用于光学元件的大面积高精度对准测试。附图说明图1为本技术百微米量程透射式干涉测试装置的光路示意图具体实施方式以下结合附图对本技术作详细说明，但不应以此限制本技术的保护范围。图1是本技术百微米量程透射式干涉测试装置的光路图，由图可知，本技术百微米量程透射式干涉测试装置，由632.8nm激光光源模块、准直测试模块、对准测试模块、小量程干涉成像模块和大量程干涉成像模块构成，包括632.8nm激光器1，沿632.8nm激光器1的激光输出方向依次是聚焦物镜2、偏振分光棱镜3、第一四分之一波片4、第一45°分光反射镜5、准直物镜6、标准平面楔镜7和标准反射镜8，沿该标准反射镜8返回光的方向依次是所述的标准平面楔镜7、准直物镜6、第一45°分光反射镜5，该第一45°分光反射镜5将所述的返回光分为反射的返回光和透射的返回光；在所述的透射的返回光方向依次是毛玻璃片9、对准成像镜组10和CMOS成像靶面11；在所述的反射的返回光方向依次是所述的第一四分之一波片4、偏振分光棱镜3，在该偏振分光棱镜3的反射光方向依次是光阑12、第二四分之一波片13、非偏振分光棱镜14，该非偏振分光棱镜14将入射光分为反射光和透射光，在所述的透射光方向依次是第一凸透镜15、第二凸透镜16和第一成像CCD靶面17；在所述的反射光方向依次是第二45°反射镜18、第一凹面镜19、第三凸透镜20、微透镜阵列21和第二成像CCD靶面22；所述的第一45°分光反射镜5与光路夹角为45°，所述的准直物镜6的数值孔径与所述的聚焦物镜2的数值孔径相等，且两者对激光光源输出的平行光聚焦焦点相重合，所述的标准平面楔镜7在光束前进方向的第一面为楔角面，第二面为标准参考平面，且标准参考平面垂直于所述的准直物镜6的光轴，所述的标准反射镜8沿光束前进方向第一面为标准反射参考面，且垂直于所述的准直物镜6的光轴，所述标准参考平面与标准反射参考面形成标准干涉测试腔，待测光学元件置于所述的标准干涉测试腔中，实现干涉测试；所述的第一凹面镜19和第三凸透镜20组成双远心镜组；所述的第一凸透镜15和第二凸透镜16形成双远心镜组；所述的毛玻璃片9位于所述的准直物镜6的焦平面上，所述的对准成像镜组10和CMOS成像靶面11对所述的毛玻片9成全视场成像。所述的准直物镜6、标准平面楔镜7和标准反射镜8的通光口径为Φ200mm。所述的标准平面楔镜7的楔角为6分。包括632.8nm激光光源模块、准直测试模块、对准测试模块、小量程干涉成像模块和大量程干涉成像模块五部分：所述的632.8nm激光器1和聚焦物镜2构成激光光源模块；所述的准直测试模块由沿光束前进方向依次为第一45°分光反射镜5、准直物镜6、标准平面楔镜7和标准反射镜8，所述的第一45°分光反射镜5与光路夹角为45°，所述的准直物镜6的数值孔径与所述的聚焦物镜2的数值孔径相等，且两者对激光光源输出的平行光聚焦焦点相重合，所述Φ本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种百微米量程透射式干涉测试装置，其特征在于由632.8nm激光光源模块、准直测试模块、对准测试模块、小量程干涉成像模块和大量程干涉成像模块构成，包括632.8nm激光器(1)，沿632.8nm激光器(1)的激光输出方向依次是聚焦物镜(2)、偏振分光棱镜(3)、第一四分之一波片(4)、第一45°分光反射镜(5)、准直物镜(6)、标准平面楔镜(7)和标准反射镜(8)，沿所述的标准反射镜(8)返回光的方向依次是所述的标准平面楔镜(7)、准直物镜(6)、第一45°分光反射镜(5)，该第一45°分光反射镜(5)将所述的返回光分为反射的返回光和透射的返回光；在所述的透射的返回光方向依次是毛玻璃片(9)、对准成像镜组(10)和CMOS成像靶面(11)，在所述的反射的返回光方向依次是所述的第一四分之一波片(4)、偏振分光棱镜(3)，在该偏振分光棱镜(3)的反射光方向依次是光阑(12)、第二四分之一波片(13)、非偏振分光棱镜(14)，该非偏振分光棱镜(14)将入射光分为反射光和透射光，在所述的透射光方向依次是第一凸透镜(15)、第二凸透镜(16)和第一成像CCD靶面(17)；在所述的反射光方向依次是第二45°反射镜(18)、第一凹面镜(19)、第三凸透镜(20)、微透镜阵列(21)和第二成像CCD靶面(22)；所述的第一45°分光反射镜(5)与光路夹角为45°，所述的准直物镜(6)的数值孔径与所述的聚焦物镜(2)的数值孔径相等，且两者对激光光源输出的平行光聚焦焦点相重合，所述的标准平面楔镜(7)在光束前进方向的第一面为楔角面，第二面为标准参考平面，且标准参考平面垂直于所述的准直物镜(6)的光轴，所述的标准反射镜(8)沿光束前进方向第一面为标准反射参考面，且垂直于所述的准直物镜(6)的光轴，所述标准参考平面与标准反射参考面形成标准干涉测试腔，待测光学元件置于所述的标准干涉测试腔中，实现干涉测试；所述的第一凹面镜(19)和第三凸透镜(20)组成双远心镜组；所述的第一凸透镜(15)和第二凸透镜(16)形成双远心镜组；所述的毛玻璃片(9)位于所述的准直物镜(6)的焦平面上，所述的对准成像镜组(10)和CMOS成像靶面(11)对所述的毛玻片(9)成全视场成像。...

【技术特征摘要】
1.一种百微米量程透射式干涉测试装置，其特征在于由632.8nm激光光源模块、准直测试模块、对准测试模块、小量程干涉成像模块和大量程干涉成像模块构成，包括632.8nm激光器(1)，沿632.8nm激光器(1)的激光输出方向依次是聚焦物镜(2)、偏振分光棱镜(3)、第一四分之一波片(4)、第一45°分光反射镜(5)、准直物镜(6)、标准平面楔镜(7)和标准反射镜(8)，沿所述的标准反射镜(8)返回光的方向依次是所述的标准平面楔镜(7)、准直物镜(6)、第一45°分光反射镜(5)，该第一45°分光反射镜(5)将所述的返回光分为反射的返回光和透射的返回光；在所述的透射的返回光方向依次是毛玻璃片(9)、对准成像镜组(10)和CMOS成像靶面(11)，在所述的反射的返回光方向依次是所述的第一四分之一波片(4)、偏振分光棱镜(3)，在该偏振分光棱镜(3)的反射光方向依次是光阑(12)、第二四分之一波片(13)、非偏振分光棱镜(14)，该非偏振分光棱镜(14)将入射光分为反射光和透射光，在所述的透射光方向依次是第一凸透镜(15)、第二凸透镜(16)和第一成像CCD靶面(17)；在所述的反射光方向依次是第二45°反射镜(18)、第一凹面镜(19)、第三凸透镜(...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵智亮，陈立华，刘敏，赵子嘉，张志华，
申请(专利权)人：成都太科光电技术有限责任公司，赵智亮，
类型：新型
国别省市：四川,51