[发明专利]平面光学元件绝对面形检测装置

说明书

一种平面光学元件绝对面形检测装置，主要包括激光干涉仪、扩束准直系统、透射镜二维调整系统、反射镜四维调整系统、3个平面光学元件夹具、3个平面光学元件、反射镜旋转电器控制系统等。本发明实现了平面光学元件面形绝对检测，实现了提高检测精度的目的，更能有标志性的评价加工水平，为加工精度的进一步提高提供指导意义。

技术领域

本发明涉及高精度平面光学元件的高精度检测，具体是一种平面光学元件绝对面形检测装置。可实现平面元件全口径的绝对面形检测，提高检测精度，更能有标志性的定量加工水平，为加工精度的进一步突破实现指导意义。

背景技术

目前光学元件对检测水平要求越来越高，特别是在投影光刻曝光光学系统中，对元件面形RMS值的要求达到纳米甚至亚纳米级别，这对光学检测水平是一个极高的挑战。目前，干涉测量法是一种最为有效的高精度光学平面的测量方法。常用的光学元件面形检测方法基本属于相对检测法，其测量结果仅能表征待测元件相对于参考镜的面形偏差，检测精度低于参考镜的面形精度。随着高功率固体激光装置对光学元件面形精度要求的不断提高，相对检测法已经不能满足光学元件加工及使用的需求，因此实现光学元件面形的绝对检测是目前亟待解决的问题。绝对检测就是一种能够实现将参考平面误差从测量结果中分离出去从而得到被测元件绝对面形的方法。可实现纳米精度的面形测量，逐渐成为光学检测的关键技术。

现阶段，干涉仪检测都是相对测量，干涉检测的精度受到干涉仪自身参考镜面形的限制(PV值一般优于0.1λ)，特别当检测元件面形质量PV优于0.1λ甚至更高的时候，就无法判别测量结果的准确性，需要对参考镜误差进行分离，实现绝对测量。

目前的三面互检方法，处理数据过程中大都用到多项式拟合，失去了波面的中高频信息，使获得的平面面形信息不完整，影响了绝对检测的测量精度。

发明内容

本发明的目的旨在提供一种平面光学元件绝对面形检测装置，采用基于N位旋转测量的绝对检测方法对参考镜的绝对面形进行了测量，将其从元件相对检测结果中去除，即可得到被测元件的绝对面形，这种方法有效的剥离出了系统误差的影响，与传统相对检测方法相比，提升了设备检测的检测精度和能力，为高精度平面光学元件的质量评定提供可靠的检测依据。实现平面光学元件的绝对面形检测，提高检测精度。

本发明的技术解决方案如下：

一种平面光学元件绝对面形检测装置，其特点在于，包括激光干涉仪、扩束准直系统、透射镜二维调整系统、反射镜四维调整系统、3套夹持平面光学元件的平面光学元件夹具和反射镜旋转电器控制系统。所述的扩束准直系统放置于激光干涉仪激光出射端；所述的透射镜二维调整系统放置于扩束准直系统的激光出射端；所述的反射镜四维调整系统放置于透射镜二维调整系统的激光出射端；所述的第一、第二、第三加持平面光学元件的平面光学元件夹具可分别挂在透射镜二维调整系统3和反射镜四维调整系统上；所述的反射镜旋转电器控制系统的输出端与反射镜四维调整系统上的私服电机相连，所述的反射镜旋转电器控制系统的输入端与圆形光栅尺相连；

所述的透射镜二维调整系统，包括透射镜镜座、透射镜倾斜调整手轮、透射镜俯仰调整手轮、透射镜倾斜调整减速机、透射镜俯仰调整减速机、透射镜倾斜调整连接杆、透射镜俯仰调整连接杆、透射镜夹具挂板、透射镜夹具挂靠定位销、透射镜座倾斜滑动连接块和透射镜座转动连接轴，所述的透射镜倾斜调整减速机固定在透射镜镜座的右下方，所述的透射镜俯仰调整减速机固定在透射镜镜座的左上方，所述的透射镜夹具挂板通过下端左右两侧的透射镜座倾斜滑动连接块和透射镜座转动连接轴与透射镜镜座相连，所述的透射镜倾斜调整手轮通过其连杆与所述的透射镜倾斜调整减速机相连，所述的透射镜俯仰调整手轮通过其连杆与透射镜俯仰调整减速机相连，所述的透射镜倾斜调整减速机通过透射镜倾斜调整连接杆与透射镜座倾斜滑动连接块相连，所述的透射镜俯仰调整减速机通过透射镜俯仰调整连接杆与透射镜夹具挂板相连，所述的透射镜夹具挂靠定位销固定在透射镜夹具挂板左右两侧对称位置与平面光学元件夹具上左右对称的标准镜夹具异形定位孔耦合；