[发明专利]光学元件大曲率半径的比较法测量方法及其测量装置

权利要求书

1.一种光学元件大曲率半径的比较法测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：选定标准镜(5)，其上有标准曲面，标准曲面的曲率半径为R；

步骤S2：在平面波激光束传播的光路中置入分束镜(1)，分束镜(1)的法线方向与激光束成45°角；

步骤S3：在分束镜(1)反射光路中，置入平面反射镜(3)，其法线方向与分束镜(1)反射光传播方向逆向平行；

步骤S4：迎着入射平面波激光束，且位于分束镜(1)后方的光路中置入一透镜，透镜的光轴与激光束平行，透镜的焦点为O；

步骤S5：在平面反射镜(3)相对于分束镜(1)中心点的对侧，置入成像系统(4)；

步骤S6：将标准镜(5)置入球面激光束光路中，确保球面波先到达标准曲面；

步骤S7：调节标准镜(5)的俯仰和上下、左右位置，使标准镜曲面的球心落在焦点O附近处；当标准镜(5)靠近或远离透镜时，成像系统(4)将呈现不同干涉环数的干涉图样；

步骤S8：微调标准镜(5)的上下位置，当成像系统(4)视场范围内全亮时，标记标准镜(5)曲面最高点的位置为N’；

步骤S9：取下标准镜(5)，换上待测样品(6)，上下移动待测样品(6)，当成像系统(4)视场范围内全亮时，待测样品的曲面最高点位置记为N；定义NN’的距离为b；相对于球面波焦点N比N’更远时，待测样品的曲率半径为R+b，反之为R-b。

2.根据权利要求1所述的光学元件大曲率半径的比较法测量方法，其特征在于，当待测曲面曲率半径为正值时，所述透镜为正透镜(21)，其中：

步骤S6中，所述标准镜位于正透镜(21)与焦点O点之间。

3.根据权利要求1所述的光学元件大曲率半径的比较法测量方法，其特征在于，当待测曲面曲率半径为负值时，所述透镜为负透镜(22)，其中：

步骤S6中，所述标准镜位于负透镜(22)相对于焦点O的对侧。

4.根据权利要求1所述的光学元件大曲率半径的比较法测量方法，其特征在于，所述标准镜(5)的曲率半径与待测样品曲率半径的差值不大于待测样品可以移动的空间距离。

5.根据权利要求2所述的光学元件大曲率半径的比较法测量方法，其特征在于，所述标准镜(5)为平凸镜，凸面为已知曲率半径的标准面。

6.根据权利要求3所述的光学元件大曲率半径的比较法测量方法，其特征在于，所述标准镜(5)为平凹镜，凹面为已知曲率半径的标准面。

7.一种光学元件大曲率半径的比较法测量装置，其特征在于，包括光学平台、安装在光学平台上的光学机械件以及安装在光学机械件上的光学元件，所述光学元件包括平面激光束发射器、分束镜(1)、透镜、平面反射镜(3)、成像系统(4)和已知标准面曲率半径的标准镜(5)，所述分束镜(1)位于激光束发射器发射的平行激光的光路中，分束镜(1)的法线方向与激光束成45°角；所述平面反射镜(3)位于分束镜(1)的反射光路中，平面反射镜(3)的法线方向与分束镜(1)的反射光的传播方向逆向平行；所述透镜位于分束镜(1)的透射光路中，所述透镜的光轴与激光束平行；所述成像系统(4)位于平面反射镜(3)相对于分束镜(1)中心点的对侧；所述标准镜(5)位于透镜形成的球面波激光束的光路中，标准镜(5)的位置能够上下、左右及俯仰调节，标准镜(5)上有曲面，所述曲面为标准面，曲面球心能够调节至与透镜的焦点重合。

8.根据权利要求7所述的光学元件大曲率半径的比较法测量装置，其特征在于，所述待测光学元件的曲率半径为正值时，所述的透镜为正透镜(21)；待测光学元件的曲率半径为负值时，所述的透镜为负透镜(22)。

9.根据权利要求8所述的光学元件大曲率半径的比较法测量装置，其特征在于，所述待测光学元件的曲率半径为正值时，所述标准镜(5)为平凸镜，待测光学元件的曲率半径为负值时，所述标准镜(5)为平凹镜。

10.根据权利要求7所述的光学元件大曲率半径的比较法测量装置，其特征在于，所述标准镜(5)的曲率半径与待测样品曲率半径的差值不大于待测样品可以移动的空间距离。