[发明专利]大口径光学元件表面缺陷的检测分类方法及装置

权利要求书

1.大口径光学元件表面缺陷的检测分类方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）、将强照明光束从大口径光学元件的入射侧面入射到大口径光学元件内部，并在大口径光学元件内部传输直至入射到大口径光学元件的表面，入射到大口径光学元件表面处的强照明光束相对大口径光学元件表面的入射角满足光学全反射条件，从而使强照明光束在大口径光学元件内部前、后表面之间进行多次全反射,对强照明光束经过的表面区域都实现了照明，直至经过大口径光学元件的前表面或后表面反射后从大口径光学元件的出射侧面出射；

（2）、将弱照明光束从大口径光学元件的入射侧面入射到大口径光学元件内部，并在大口径光学元件内部传输直至入射到大口径光学元件的表面，入射到大口径光学元件表面处的弱照明光束相对大口径光学元件表面的入射角满足光学全反射条件，从而使弱照明光束在大口径光学元件内部前、后表面之间进行多次全反射,对弱照明光束经过的表面区域都实现了照明，直至经过大口径光学元件的前表面或后表面反射后从大口径光学元件的出射侧面出射；

（3）、相对大口径光学元件表面设置一套或多套成像检测系统；当大口径光学元件表面及亚表面的强光束照明区域存在缺陷时，将引起强照明光束与吸收缺陷相互作用，激发产生荧光，吸收缺陷区域激发的荧光进入成像检测系统，获得吸收缺陷区域的暗场图像；

（4）、当大口径光学元件表面及亚表面的弱光束照明区域存在缺陷时，将引起弱照明光束与非吸收缺陷相互作用，引起弱照明光束的散射，或者弱照明光束在非吸收缺陷区域不满足全反射条件，一部分弱照明光束将通过折射从大口径光学元件的表面出射，非吸收缺陷引起的散射光和折射光进入成像检测系统，获得非吸收缺陷区域的暗场图像。

2.根据权利要求1所述的大口径光学元件表面缺陷的检测分类方法，其特征在于：所述的强照明光束或弱照明光束对大口径光学元件前后表面的进行完全照明，其实现方式为：

a、通过整形处理使强照明光束或弱照明光束以一定角度入射到大口径光学元件的内部，且强照明光束或弱照明光束完全覆盖入射侧面，然后入射到大口径光学元件内部的强照明光束或弱照明光束在大口径光学元件前后表面之间进行多次全反射直至从出射侧面出射；

b、改变强照明光束或弱照明光束的入射角度,改变后的入射角度与改变前的入射角度相对大口径光学元件的入射侧面法线对称，改变入射角度后的强照明光束或弱照明光束从入射侧面入射到大口径光学元件的内部，且强照明光束或弱照明光束完全覆盖入射侧面，然后入射到大口径光学元件内部的强照明光束或弱照明光束在大口径光学元件前后表面之间进行多次全反射直至从出射侧面出射；或改变强照明光束或弱照明光束的入射角度, 强照明光束或弱照明光束从出射侧面入射到大口径光学元件的内部，且强照明光束或弱照明光束完全覆盖出射侧面，然后入射到大口径光学元件内部的强照明光束或弱照明光束在大口径光学元件前后表面之间进行多次全反射直至从入射侧面出射。

3.根据权利要求2所述的大口径光学元件表面缺陷的检测分类方法，其特征在于：所述的强照明光束或弱照明光束完全覆盖大口径光学元件的入射侧面或出射侧面的实现方式为两种，分别为：通过整形处理使强照明光束或弱照明光束的光斑尺寸大于或等于大口径光学元件入射侧面或出射侧面的尺寸，从而实现强照明光束或弱照明光束在大口径光学元件入射侧面或出射侧面的完全覆盖；或用光斑尺寸小于大口径光学元件入射侧面或出射侧面尺寸的强照明光束或弱照明光束沿大口径光学元件入射侧面或出射侧面扫描，从而实现强照明光束或弱照明光束在大口径光学元件入射侧面或出射侧面的完全覆盖。

4.根据权利要求1所述的大口径光学元件表面缺陷的检测分类方法，其特征在于：所述的强照明光束或弱照明光束均为准直的平行光束。

5.根据权利要求1所述的大口径光学元件表面缺陷的检测分类方法，其特征在于：所述的强照明光束选用紫外激光光束，所述的弱照明光束选用与强照明光束波长不一致的单色光束。

6.大口径光学元件表面缺陷的检测分类装置，其特征在于：包括有强照明光源、弱照明光源、设置于强照明光源发射端和大口径光学元件入射侧面之间的强照明光束整形处理装置、设置于弱强照明光源发射端和大口径光学元件入射侧面之间的弱照明光束整形处理装置、相对大口径光学元件表面设置的成像检测系统。