CN105258635A - 一种宽波段斐索激光干涉仪标准参考镜 - Google Patents

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武东城
苗二龙
隋永新
杨怀江
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Abstract

一种宽波段斐索激光干涉仪标准参考镜，涉及光学镜头设计领域，包括：光阑和镜头组分；干涉仪发出可见光波段任一波长的入射光，通过光阑后，使入射光的口径与镜头组分的口径匹配；镜头组分将入射光会聚在镜头组分参考面的球心位置。镜头组分为透明玻璃，数量为3-5片不同于现有商业化产品只工作在单波长即632.8nm的特点，宽波段斐索激光干涉仪标准参考镜可工作于可见光波段的任一波长，满足4英寸至12英寸不同入射口径菲索激光干涉仪的使用要求，扩展单波长标准参考镜的检测能力。

Description

一种宽波段斐索激光干涉仪标准参考镜
技术领域
本发明涉及光学镜头设计领域，特别涉及一种宽波段斐索激光干涉仪标准参考镜光学结构设计。
背景技术
斐索激光干涉仪主要用于元件的表面面形测量，它具有非接触、无损伤、精确度高等突出优点，目前，已成为光学元件检测的首选方式。标准参考镜是菲索激光干涉仪的重要组成部分，它将斐索激光干涉仪输出的平面波转化为一个高精度的球面波，用于球面元件的表面面形测量。
斐索激光干涉仪测量元件表面面形的原理如图1所示。标准参考镜1将斐索激光干涉仪输出的平面波转变为球形波，同时将输出的激光分离为参考光束和测量光束两部分。标准参考镜最后一个面称为参考面2，一般是一个消球差的曲面。参考面大约将5％的激光反射回干涉仪，形成参考波前。剩余的激光作为测量波前，照射至待测元件3。测量光线垂直穿过参考面后，照射到待测元件表面，经过元件表面反射后，原路返回至参考面，并再次垂直穿过参考面，与参考波前共同被斐索激光干涉仪内部探测器接收。由于测量波前携带了待测元件表面的面形信息，因此，通过数据处理，可以得到元件的表面面形。
美国的ZYGO公司已有商业化的标准参考镜出售，其所出售产品的F数范围从0.58至11，入射光束口径范围为25mm至6英寸。国内也有标准参考镜产品出售，其参数基本与上述国外公司产品参数相同，F数范围从0.75至11，口径范围为25mm至6英寸。上述标准参考镜，其工作波长皆为632.8nm，而宽波段斐索激光干涉仪标准参考镜还没有同类产品。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种宽波段斐索激光干涉仪标准参考镜，可满足不同入射口径、不同工作波长的斐索激光干涉仪的使用要求。
本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：
一种宽波段斐索激光干涉仪标准参考镜，参考镜包括：光阑和镜头组分；干涉仪发出任一波长可见光，通过光阑后，使入射光的口径与镜头组分的口径匹配；镜头组分将入射光汇聚在镜头组分参考面的球心位置，镜头组分为透明玻璃，数量为3-5片。
本发明的有益效果是：不同于现有商业化产品只工作在一个波长的特点，宽波段斐索激光干涉仪标准参考镜可工作于可见光波段的任一波长，，可以满足不同工作波长，4英寸至12英寸不同入射口径菲索激光干涉仪的使用要求。
附图说明
图1现有技术中斐索激光干涉仪元件表面面形测量原理图。
图2本发明一种宽波段斐索激光干涉仪标准参考镜标准参考镜光学结构图。
图中：1、标准参考镜，2、标准参考镜的参考面，3、待测量元件，4、孔径光阑，5、镜头组分，6、参考面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图2所示，一种宽波段斐索激光干涉仪标准参考镜，参考镜包括：光阑4和镜头组分5；干涉仪发出任一可见光波长的入射光，通过光阑4后，使入射光的口径与镜头组分5的口径匹配；镜头组分5将入射光汇聚在镜头组分参考面6的球心位置。
其中，光阑4为孔径光阑，孔径光阑为一个金属挡光片，中心有通光孔，作染黑处理。镜头组分5为透明玻璃材料，数量为3片至5片；利用镜头组分5平衡***的单色像差和色差，使***的波像差在可见光波段，峰谷值都优于一个波长，工作波长范围400nm≤λ≤800nm，本发明实施例中的工作波长可以为400nm、600nm和800nm。镜头组分5实现的标准参考镜的光焦度，使***的工作焦长满足F数要求，其F数范围为0.75≤F≤11，本发明实施例中F数为3.35。参考面6提供标准波前。该参考面为凹面，其半径范围为30mm≤r≤2000mm。标准参考镜的***焦长范围为50mm≤f≤10000mm。最大视场为0.01度。

Claims (4)

1.一种宽波段斐索激光干涉仪标准参考镜，其特征在于，所述参考镜包括：光阑和镜头组分；干涉仪发出任一可见光波长的入射光，通过光阑后，使入射光的口径与镜头组分的口径匹配；镜头组分将入射光汇聚在镜头组分参考面的球心位置，所述镜头组分为透明玻璃，数量为3-5片。
2.根据权利要求1所述的一种宽波段斐索激光干涉仪标准参考镜，其特征在于，所述光阑为孔径光阑。
3.根据权利要求2所述的一种宽波段斐索激光干涉仪标准参考镜，其特征在于，所述孔径光阑为一个金属挡光片，中心有通光孔，做染黑处理。
4.根据权利要求1所述的一种宽波段斐索激光干涉仪标准参考镜，其特征在于，所述参考面为凹面，半径范围为30mm≤r≤2000mm。
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