一种分光棱镜等光程检测装置制造方法及图纸

技术编号:42334278 阅读:6 留言:0更新日期:2024-08-14 16:10
本技术提供一种分光棱镜等光程检测装置,它能够检测出分光棱镜在两个光路的轴上光程差达到微米级,精度极高。它包括白光光源、透镜、分光镜、物镜、管镜、CCD,用于检测分光棱镜的光程差;白光光源发出的白光经过透镜、并经分光镜反射后汇聚,再经物镜以平行光出射,并经直角棱镜一的第二直角面进入分光棱镜,一束平行光经分光棱镜斜面反射至直角棱镜一的第一直角面,经直角棱镜一的第一直角面反射形成第一反射光束;进入分光棱镜后的另一束平行光透过分光棱镜斜面后,经直角棱镜二的第一直角面反射形成第二反射光束,第一反射光束、第二反射光束经过经分光棱镜、物镜、分光镜、管镜汇聚到CCD上。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及分光棱镜进行光程检测的装置。


技术介绍

1、白光干涉显微物镜(以下简称干涉物镜)是白光干涉测量系统一个重要的器件,而立方体分光棱镜(以下简称分光棱镜)是干涉物镜中的一个关键器件。之所以称为关键器件,是因为其性能要求有别于其他应用领域。

2、白光是有限连续光谱范围内无限数量的相干波的叠加。在白光干涉仪中,这些单色载波产生一组离散的周期性条纹,其空间频率与它们的波长相对应。当对这些条纹图案的强度值求和时,可接受的条纹可见性仅限于单个有限相干包。这个相干包的长度称为相干长度(lc),用表达式近似表示lc=λ02/△λ。

3、其中△λ为光谱分布的半高宽(fwhm)值,λ0为中心波长。相干包以单个条纹为中心,该条纹表示两个干涉仪臂的光程长度完美匹配的唯一位置。这一点被称为中心条纹。

4、如图1所示,对单色干涉系统而言,只要保证aca与aea的光程差小于相干长度即可看见条纹,即使ab不等于ad仍可以等效地改变bc的距离。当存在多个波长时,由于光学玻璃固有的色散性质,系统只能通过匹配每条光路中的玻璃介质长度来实现消色差。这意味着长度ab和ad以及bc和de必须是相等的。值得指出的是,如果光程aca和aea之间的差小于相干包lc的长度,仍然可以实现可接受的条纹对比度。如果光程误差大于lc,则条纹是不可见的。

5、导致分光棱镜光程误差的因素是分光棱镜胶合过程中两个直角棱镜的对准。对准过程通常是最大限度地减少内部光程误差的限制因素,也是分光镜胶合中最具挑战性的一步。

6、在装配过程中需要控制两个关键自由度(dof),它们是直角棱镜在斜边平面沿45°斜面的横向平移(dof1),如图2所示,以及直角棱镜围绕垂直于斜面的轴的旋转(dof2),如图3所示。这些自由度中的每一个都会对分光棱镜的整体光程误差产生影响。

7、直角棱镜沿斜面的相对横向位置(dof1)是最关键的调整。这个自由度本质上是用来匹配分光棱镜内两个光路的轴上光程,通常是光程误差的最大来源。第二自由度(dof2)用于通过确保分光棱镜立方体的两个出口面都垂直于入射光轴来有效消除可能存在于棱镜中的任何金字塔误差。

8、两个直角棱镜之间的uv胶粘剂层将是几微米厚(取决于胶粘剂粘度),并将在两个直角棱镜之间引入分离的效果。这种间隙厚度可以通过直角棱镜沿45°斜面的直线运动(dof1)来补偿。因此,胶隙的厚度并不是影响整体对准精度的一个因素。


技术实现思路

1、本技术的目的是提供一种分光棱镜等光程检测装置,它能够检测出分光棱镜在两个光路的轴上光程差小于0.9um,精度极高。

2、本技术所述的一种分光棱镜等光程检测装置,包括大视场低倍显微系统;分光棱镜包括两个斜面相贴合的直角棱镜一和直角棱镜二;

3、大视场低倍显微系统包括白光光源、透镜、分光镜、物镜、管镜、ccd,用于检测分光棱镜的光程差;白光光源发出的白光经过透镜、并经分光镜反射后汇聚,再经物镜以平行光出射,并经直角棱镜一的第二直角面进入分光棱镜,一束平行光经分光棱镜斜面反射至直角棱镜一的第一直角面,经直角棱镜一的第一直角面反射形成第一反射光束;进入分光棱镜后的另一束平行光透过分光棱镜斜面后,经直角棱镜二的第一直角面反射形成第二反射光束,第一反射光束、第二反射光束经过经分光棱镜、物镜、分光镜、管镜汇聚到ccd上。

4、上述的分光棱镜等光程检测装置,还包括自准直仪;自准直仪设置在分光棱镜一侧,用于检测直角棱镜一的第一直角面与直角棱镜二的第二直角面的平行度。

5、上述的分光棱镜等光程检测装置,还包括与直角棱镜一的第一直角面接触的第一参考镜。

6、上述的分光棱镜等光程检测装置,还包括与直角棱镜二的第一直角面接触的第二参考镜。

7、上述的分光棱镜等光程检测装置,在透镜与分光镜之间设置光阑。

8、本专利技术的有益效果:

9、使用该分光棱镜等光程检测装置时,推动直角棱镜一沿着斜面相对于直角棱镜二移动;直到在ccd中观察到干涉条纹;此时,分光棱镜的光程差即小于900nm。

10、对于白光光源,如果中心波长λ0为600nm,带宽400~800nm,△λ=400nm,那相干长度lc为900nm左右。因此,当在ccd中观察到干涉条纹时,分光棱镜的光程aca和aea之间的差(如果有第一参考镜和第二参考镜时)小于相干包lc的长度,或者,分光棱镜的光程aba和ada之间的差小于相干包lc的长度。此时对两个直角棱镜胶合,就保证了分光棱镜的光程差小于900nm。

11、如果采用了第一参考镜和第二参考镜,以第一参考镜与直角棱镜一接触的面作为反射面对光线反射形成第一反射光束,以第二参考镜与直角棱镜二接触的面作为反射面对光线反射形成第二反射光束,出现的干涉条纹亮度更高,方便观察。

12、如果不采用第一参考镜和第二参考镜,直接以直角棱镜一的第一直角面作为反射面对光线反射形成第一反射光束,以直角棱镜二的第一反射面作为反射面对光线反射形成第二反射光束,观察到的干涉条纹亮度较低。

13、当然为了提高准确性,在观察干涉条纹出现之前,可以采用自准直仪,对测直角棱镜一的第一直角面与直角棱镜二的第二直角面的平行度进行检测调整,使得直角棱镜一的第一直角面与直角棱镜二的第二直角面的平行度满足要求。具体的说,推动直角棱镜一在斜面内相对于直角棱镜二摆动,并在自准直仪中观察反映直角棱镜一的第一直角面与直角棱镜二的第二直角面的平行度的两个十字丝的距离,直到两个十字丝的距离满足要求。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种分光棱镜等光程检测装置,其特征是:包括大视场低倍显微系统;分光棱镜包括两个斜面相贴合的直角棱镜一和直角棱镜二;

2.如权利要求1所述的分光棱镜等光程检测装置,其特征是:还包括自准直仪;自准直仪设置在分光棱镜一侧,用于检测直角棱镜一的第一直角面与直角棱镜二的第二直角面的平行度。

3.如权利要求1所述的分光棱镜等光程检测装置,其特征是:还包括与直角棱镜一的第一直角面接触的第一参考镜。

4.如权利要求1所述的分光棱镜等光程检测装置,其特征是:还包括与直角棱镜二的第一直角面接触的第二参考镜。

5.如权利要求1所述的分光棱镜等光程检测装置,其特征是:在透镜与分光镜之间设置光阑。

【技术特征摘要】

1.一种分光棱镜等光程检测装置,其特征是:包括大视场低倍显微系统;分光棱镜包括两个斜面相贴合的直角棱镜一和直角棱镜二;

2.如权利要求1所述的分光棱镜等光程检测装置,其特征是:还包括自准直仪;自准直仪设置在分光棱镜一侧,用于检测直角棱镜一的第一直角面与直角棱镜二的第二直角面的平行度。

3.如...

【专利技术属性】
技术研发人员:王坚赵跃东
申请(专利权)人:南京东利来光电实业有限责任公司
类型:新型
国别省市:

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