多波长激光干涉装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种多波长激光干涉装置，其特征在于，包括：激光产生单元，用于产生多种不同波长的激光光源；光源转换单元，用于将激光光源转换为点光源；分光单元，用于对点光源的进行部分折射形成分光光束，导轨机构，长度方向与分光光束的光路方向一致，准直单元，可移动地设置在导轨机构上并且能够沿导轨机构的长度方向移动，用于使分光光束形成平行光束并射入光学系统，从而反射形成参考光束以及测试光束；成像单元，用于对滤波后的参考光束以及测试光束进行干涉成像，其中，准直单元以及成像单元均采用消色差结构，不同波长至少包括一个可见光波长以及一个近红外波长，准直单元被调整为使得可见光波长和近红外波长的激光光源共聚焦。共聚焦。共聚焦。

【技术实现步骤摘要】
多波长激光干涉装置


[0001]本专利技术属于光学干涉检测领域，涉及激光干涉装置，具体涉及一种多波长激光干涉装置。

技术介绍

[0002]透射波前是光学系统重要的性能评价指标，因此对于透射波前的检测非常重要。而传统的透射波前检测技术只能对特定的波长波前进行检测。最新的多波长波前检测技术利用波前随波长的变化规律，只需要对特定的波长波前进行检测，然后再利用波前与波长的函数关系就能预测出一定波段范围内任意波长波前，间接实现多波长透射波前的检测。
[0003]虽然在理论上多波长透射波前检测可以实现，并且也通过了实验验证。但由于没有完善的检测仪器，导致目前多波长透射波前检测技术还停留在实验验证阶段。并且在实验中使用的多波长波前检测装置存在着以下几个方面的问题：
[0004]1、测量不同波长的波前时都需要人工更换激光器，并进行重新调整，大大的延长了测量时间，导致测量效率较低；
[0005]2、由于准直系统是单色系统，存在较大的色差，在进行多波长波前测量过程中，焦点随波长而变化，并且准直镜头是不便调节的，导致影响参考光束的准直度，进而影响测量结果；如果在原有的实验基础上调整准直镜头，则会引起较大的光轴偏移误差，也会对测量结果有较大的影响。因此实验仅证明了多波长波前检测方法的可行性，实际测量结果是有较大误差的(主要含有系统的色差)。
[0006]3、成像镜头同样是单色系统，在多波长波前检测过程中，干涉图像的焦面位置会随不同波长而变化，而成像镜头在测量的过程中也不易调整，否则也会引起较大的光轴偏移误差，虽然不调整成像镜头的不会对测量结果有较大的影响，但导致所成像的边缘不清晰，因此经常需要使用掩膜去掉不清晰的边缘，导致测量范围变小。
[0007]综上所述，实验装置并不是完整的仪器，仅适用于实验验证，且在测量过程中存在效率较低和误差较大等问题，导致无法在实际中普及和推广多波长波前检测技术。

技术实现思路

[0008]为解决上述问题，提供一种多波长激光干涉装置，本专利技术采用了如下技术方案：
[0009]本专利技术提供了一种多波长激光干涉装置，用于检测光学系统的透射波前，其特征在于，包括：激光产生单元，用于产生至少四种不同波长的激光光源；光源转换单元，用于将激光光源转换为点光源；分光单元，用于对点光源的进行部分折射形成分光光束，导轨机构，长度方向与分光光束的光路方向一致，准直单元，可移动地设置在导轨机构上并且能够沿导轨机构的长度方向移动，用于使分光光束形成平行光束并射入光学系统，从而反射形成参考光束以及测试光束；光阑机构，用于对参考光束以及测试光束进行滤波；成像单元，用于对滤波后的参考光束以及测试光束进行干涉成像，其中，准直单元以及成像单元均采用消色差系统，四种不同波长包括至少一种可见光波长以及至少一种近红外波长，消色差
系统对可见光波长中的一种和近红外波长中的一种进行消色差，所述准直单元被调整为使得被消色差的可见光波长和近红外波长的激光光源共聚焦。
[0010]本专利技术提供的多波长激光干涉装置，还可以具有这样的技术特征，其中，当激光产生单元调整产生的激光光源的波长时，准直单元在导轨机构上的位置被调整至使得参考光束以及测试光束的焦点位于光阑机构处。
[0011]本专利技术提供的多波长激光干涉装置，还可以具有这样的技术特征，还包括：控制单元，其中，导轨机构包括用于对准直单元的移动进行控制的准直驱动件，控制单元包括移动信息存储部以及准直控制部，移动信息存储部至少存储有各个波长以及与该波长一一对应的准直单元的位置信息，准直控制部根据与当前波长相对应的位置信息控制准直驱动件将准直单元移动到相应位置。
[0012]本专利技术提供的多波长激光干涉装置，还可以具有这样的技术特征，还包括：传感器，可移动地设置在导轨组件上，用于接收干涉成像得到干涉条纹图像，其中，当激光产生单元调整产生的激光光源的波长时，传感器在导轨机构上的位置被调整至使得干涉条纹图像的边缘呈清晰状态。
[0013]本专利技术提供的多波长激光干涉装置，还可以具有这样的技术特征，还包括：控制单元，其中，导轨机构包括用于对传感器的移动进行控制的传感器驱动件，控制单元包括传感器控制部，传感器控制部控制传感器驱动件将所述传感器移动到使得所述干涉条纹图像的边缘成清晰状态的位置。
[0014]本专利技术提供的多波长激光干涉装置，还可以具有这样的技术特征，其中，消色差系统为双胶合结构、三胶合结构、双分离结构、胶合与分离结构、分离与胶合结构、三分离结构中的任意一种。
[0015]本专利技术提供的多波长激光干涉装置，还可以具有这样的技术特征，其中，被消色差的可见光波长和近红外波长分别为473nm和1064nm。
[0016]本专利技术提供的多波长激光干涉装置，还可以具有这样的技术特征，其中，激光产生单元包括多个激光器以及与激光器一一对应的多个分光棱镜，分光棱镜用于将激光器出射的光束折转至光源转换单元。
[0017]本专利技术提供的多波长激光干涉装置，还可以具有这样的技术特征，其中，激光产生单元还包括将用于接入其他波长的激光的光源入射位。
[0018]专利技术作用与效果
[0019]根据本专利技术的多波长激光干涉装置，由于激光产生单元可以产生多种不同波长的激光光源，因此在进行透射波前的检测时可以方便地切换不同的波长。还由于在分光单元将转变为点光源的激光光源进行折射后，使其射入采用消色差系统的准直单元中，并且该准直单元被调整为使得可见光波长和近红外波长的激光光源共聚焦，因此，多波长激光干涉装置在使用时，不需要调整对应的红外激光，直接调整好与其对应的可见光波长即可，并且，这样的设计可以使得准直单元的镜头随这几个波长进行调整时，镜头移动的距离较短，因此产生光轴偏移误差最小，测量的结果也就越准确。另外，还由于成像镜头同样采用消色差系统，这样的结构设计可以有效的减小在更换波长后导致成像位置发生改变所引起的干涉图像边缘模糊。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例一中多波长激光干涉装置的结构图
[0021]图2是本专利技术实施例一中准直单元与成像单元的结构示意图；
[0022]图3是本专利技术实施例一中1英寸多波长激光干涉仪的结构示意图；
[0023]图4是本专利技术实施例一中1英寸多波长激光干涉仪的色焦移曲线；
[0024]图5是本专利技术实施例一中1英寸多波长激光干涉仪的焦点处点列图；
[0025]图6是本专利技术实施例一中1英寸多波长激光干涉仪的473nm点列图；
[0026]图7是本专利技术实施例一中1英寸多波长激光干涉仪的532nm点列图；
[0027]图8是本专利技术实施例一中1英寸多波长激光干涉仪的632.8nm点列图；
[0028]图9是本专利技术实施例一中1英寸多波长激光干涉仪的721nm点列图；
[0029]图10是本专利技术实施例一中1英寸多波长激光干涉仪的1064nm点列图；
[0030]图11是本专利技术实施例二中多波长激光干涉装置的结构图；
[0031]图12是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多波长激光干涉装置，用于检测光学系统的透射波前，其特征在于，包括：激光产生单元，用于产生至少四种不同波长的激光光源；光源转换单元，用于将所述激光光源转换为点光源；分光单元，用于对所述点光源的进行部分折射形成分光光束，导轨机构，长度方向与所述分光光束的光路方向一致，准直单元，可移动地设置在所述导轨机构上并且能够沿所述导轨机构的长度方向移动，用于使所述分光光束形成平行光束并射入所述光学系统，从而反射形成参考光束以及测试光束；光阑机构，用于对所述参考光束以及所述测试光束进行滤波；成像单元，用于对滤波后的所述参考光束以及所述测试光束进行干涉成像，其中，所述准直单元以及所述成像单元均采用消色差系统，所述四种不同波长包括至少一种可见光波长以及至少一种近红外波长，所述消色差系统对所述可见光波长中的一种和所述近红外波长中的一种进行消色差，所述准直单元被调整为使得被消色差的所述可见光波长和所述近红外波长的所述激光光源共聚焦。2.根据权利要求1所述的多波长激光干涉装置，其特征在于：其中，当所述激光产生单元调整产生的所述激光光源的波长时，所述准直单元在所述导轨机构上的位置被调整至使得所述参考光束以及所述测试光束的焦点位于所述光阑机构处。3.根据权利要求2所述的多波长激光干涉装置，其特征在于，还包括：控制单元，其中，所述导轨机构包括用于对所述准直单元的移动进行控制的准直驱动件，所述控制单元包括移动信息存储部以及准直控制部，所述移动信息存储部至少存储有各个所述波长以及与该波长一一对应的所述准直单元的位置信...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩森，张齐元，朱大勇，王芳，李雪园，王全召，
申请(专利权)人：苏州维纳仪器有限责任公司，
类型：发明
国别省市：