[发明专利]一种采用对称光栅的焦距测量装置

权利要求书

1.一种采用对称光栅的焦距测量装置，其特征在于包括在同一光轴上顺次放置的激光器(1)、准直扩束镜(2)、待测透镜(3)、第一光栅(4)、第二光栅(5)、接收屏(6)、成像物镜(7)、CCD相机(8)，其中第二光栅(5)为对称光栅；激光器(1)发出的激光经过准直扩束镜(2)形成准直光，入射到待测透镜(3)上，再经第一光栅(4)，在第二光栅(5)处形成泰伯像，形成的泰伯像与第二光栅(5)叠加得到莫尔条纹，形成的莫尔条纹被接收屏(6)接收，接收屏(6)将接收到的莫尔条纹经过成像物镜(7)成像于CCD相机(8)。

2.根据权利要求1所述的采用对称光栅的焦距测量装置，其特征在于：所述的激光器(1)为光纤导出的激光器。

3.根据权利要求1所述的采用对称光栅的焦距测量装置，其特征在于：第二光栅(5)采用对称光栅。

4.一种基于权利要求1所述的采用对称光栅的焦距测量装置的焦距测量方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：由激光器(1)发出的激光由光纤导出，经过准直扩束镜(2)形成准直光束，通过光阑调节光束的口径；

步骤二：待测透镜(3)未放入时，通过观察CCD相机(8)采集到的莫尔条纹，微调第二光栅(5)的角度使得两个视场中莫尔条纹数量相等，此时采集到的莫尔条纹记为L₁；

步骤三：放入待测透镜(3)，然后通过CCD相机(8)采集莫尔条纹记为L₂；步骤四：通过傅里叶变换频谱法求出莫尔条纹L₁和莫尔条纹L₂的夹角即可求得被测系统的焦距f：

式中s是待测透镜(3)与第一光栅(4)的距离；d为第一光栅(4)与第二光栅(5)的间距；θ为第一光栅(4)的栅线与第二光栅(5)的栅线之间的夹角。