[发明专利]球面透镜材料均匀性的检测方法

说明书

球面透镜材料均匀性的检测方法属于光学干涉测量技术领域，该方法结合移相干涉测量技术、折射率匹配液和贴置板实现球面透镜材料均匀性检测。通过折射率匹配液与被检透镜折射率的匹配，使被检透镜可以利用干涉仪平面波前检测。同时，通过搅动折射率匹配液，然后反复测量满腔状态下的干涉检测结果消除折射率匹配液均匀性对检测结果的影响。最后，利用满腔和空腔干涉检测结果相减可以获得被检透镜的材料均匀性。该方法的有益效果是不仅可以测量平板玻璃的材料均匀性，还可以测量球面透镜的材料均匀性。

技术领域

本发明属于光学干涉测量技术领域，涉及一种光学球面透镜材料均匀性检测方法。

背景技术

高精度光学成像镜头通常由多个光学透镜组成，为了达到理想的成像质量，要求光学镜头的透射波前达到衍射极限，而光学玻璃的材料均匀性是光学镜头透射波前误差的主要来源之一。此外，采用零位补偿镜法检测非球面镜面形时，为了获得高精度非球面面形检测结果，需要校正零位补偿镜的各种误差源，其中就包括补偿镜材料均匀性对补偿镜非球面波前的影响。在上述应用领域，光学玻璃材料均匀性检测技术是研制高精度光学成像镜头和零位补偿镜不可或缺的重要环节。现有技术中，光学玻璃材料均匀性的检测方法包括基于移相干涉仪的透射法与贴置板法，但这两种方法都只能检测平板玻璃的材料均匀性，在平板玻璃加工为球面透镜之后无法评估透镜最终的材料均匀性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种球面透镜材料均匀性检测方法，该方法结合移相干涉测量技术、折射率匹配液和贴置板实现球面透镜材料均匀性的检测。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

球面透镜材料均匀性的检测方法，该方法包括如下步骤：

步骤一：构建球面透镜材料均匀性检测装置，包括干涉仪、透射平面标准具、贴置板和反射平面标准具，所有部件同轴放置；将被检透镜放置在贴置板组成的容器内，在光路经过的贴置板内侧均匀附着折射率匹配液，所述折射率匹配液在干涉仪工作波长下的折射率与被检透镜折射率接近，贴置板与被检透镜材料相同，其外表面抛光；

步骤二：在干涉仪上安装透射平面标准具；调整贴置板倾斜使其反射光处于干涉仪视场以外；安装反射平面标准具并调整倾斜使其与透射平面标准具形成的干涉条纹为零条纹，并调整干涉仪聚焦位置使反射平面标准具成为干涉仪成像镜的物面；

步骤三：在包含被检透镜的满腔情况下，透射平面标准具与反射平面标准具形成干涉腔，其干涉检测结果C_FC为：

C_FC＝-S_TF-S_RF+H_Plate1+H_Oil+H_Lens+H_Plate2+k₁

其中，S_TF和S_RF分别为透射平面标准具和反射平面标准具的面形误差，H_Plate1、H_Plate2、H_Oil和H_Lens分别为第一贴置板、第二贴置板、折射率匹配液和被检透镜的均匀性，k₁为常数项；

步骤四：搅动折射率匹配液，待匹配液重新稳定后再测量满腔的结果，重复该过程多次，并将多次测量结果取平均，获得满腔的平均干涉检测结果：

其中，折射率匹配液均匀性在多组重复测量结果平均后被消除；

步骤五：取出被检透镜，清空了折射率匹配液，透射平面标准具与反射平面标准具形成空腔，其干涉检测结果C_EC为：