[发明专利]折射率测量方法、折射率测量装置及光学元件制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及折射率测量方法和折射率测量装置，更具体地，本发明可用于测量通过成型(molding)制造的光学元件的折射率。

背景技术

模子(mold)透镜的折射率根据模子条件而改变。一般地，在将透镜加工成棱镜的形式之后通过最小偏角方法或V阻挡(V-block)方法测量模子透镜的折射率。这种加工作业执行起来麻烦且成本高。此外，成型之后透镜的折射率在加工作业期间由于应力释放而改变。因此，需要用于非破坏性地测量模子透镜的折射率的技术。

PTL1公开了以下方法：在该方法中，将其相位折射率和形状未知的被检体和其相位折射率和形状已知的玻璃样本浸入到两种类型的相位折射率匹配液中，通过使用相干光测量干涉条纹，从玻璃样本的干涉条纹测量油的相位折射率，并通过使用油的相位折射率计算被检体的相位折射率。在NPL1中，描述了以下方法。即，在该方法中，作为波长的函数测量源自参照光和被检光(testlight)之间的干涉的干涉信号，计算相位差为极值的特定波长，并且，通过使用拟合该干涉信号的模型计算折射率。

在PTL1中公开的方法中，由于具有高的相位折射率的匹配油(matchingoil)的透射率低，因此，只有小的信号在测量具有高的相位折射率的被检体的透射波前时被获得。因此，测量精度降低。

在NPL1中公开的方法中，干涉信号的相位的偏移项(为2π的整数倍的项)是未知的。因此，拟合精度降低。此外，需要知道被检体的厚度。

引文列表

专利文献

PTL1美国专利No.5151752

非专利文献

NPL1H.Delbarre,C.Przygodski,M.Tassou,和D.Boucher，High-precisionindexmeasurementinanisotropiccrystalsusingwhite-lightspectralinterferometry(appliedphysicsB,2000,vol.70,pp.45-51)

发明内容

问题的解决方案

本发明提供一种用于通过将来自光源的光分成被检光和参照光、将被检光引入到被检体中并且测量源自参照光与穿过被检体的被检光之间的干涉的干涉光来测量被检体的折射率的方法。该方法包括以下步骤：通过将被检体布置在其群折射率(grouprefractiveindex)在特定波长处等于被检体的群折射率的介质中，测量源自穿过被检体和介质的被检光和穿过介质的参照光之间的干涉的干涉光；基于被检光与参照光之间的相位差的波长依赖性确定所述特定波长；以及计算与所述特定波长对应的介质的群折射率作为与所述特定波长对应的被检体的群折射率。

本发明还提供一种光学元件制造方法。该方法包括以下步骤：使光学元件成型；以及通过使用上述的折射率测量方法测量光学元件的折射率，评价成型的光学元件。

本发明还提供一种折射率测量装置，该折射率测量装置包括：光源；被配置为将来自光源的光分成被检光和参照光、将被检光引入到被检体中并且使得参照光和穿过被检体的被检光相互干涉的干涉光学系统；被配置为检测源自被检光和参照光之间的干涉的干涉光的检测单元；以及被配置为通过使用从检测单元输出的干涉信号计算被检体的折射率的计算单元。被检体被布置于其群折射率在特定波长处等于被检体的群折射率的介质中。干涉光学系统是使得穿过被检体和介质的被检光与穿过介质的参照光相互干涉的光学系统。计算单元基于被检光和参照光之间的相位差的波长依赖性确定所述特定波长，并且将与所述特定波长对应的介质的群折射率计算为与所述特定波长对应的被检体的群折射率。

参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例的折射率测量装置的框图。

图2是用于通过使用根据本发明的第一实施例的折射率测量装置计算被检体的群折射率的过程的流程图。

图3A是表示被检体与介质的相位折射率与波长之间的关系的示图。

图3B是表示被检体与介质的群折射率与波长之间的关系的示图。

图4A和图4B是分别表示用根据本发明的第一实施例的折射率测量装置的检测器获得的干涉信号的示图。

图5是根据本发明的第二实施例的折射率测量装置的框图。

图6是根据本发明的第三实施例的折射率测量装置的框图。

图7示出根据本发明的第四实施例的光学元件制造方法的制造步骤。

具体实施方式