[发明专利]一种波片面相位延迟量的检测方法与装置有效

专利信息
申请号: 201810536990.9 申请日: 2018-05-30
公开(公告)号: CN108760249B 公开(公告)日: 2019-09-24
发明(设计)人: 张苏娟;段存丽;孙聃;郑继明;冯晓强 申请(专利权)人: 西北大学
主分类号: G01M11/02 分类号: G01M11/02
代理公司: 西安恒泰知识产权代理事务所 61216 代理人: 黄小梧
地址: 710069 *** 国省代码: 陕西;61
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摘要:
搜索关键词: 波片 相位延迟量 反射光点 第二表面 第一表面 光束口径 干涉仪 线偏振光波 偏振光波 平面光波 光波 重合 检测 光学检测系统 三维检测 大口径 宽光束 波面 照射 分析
【权利要求书】:

1.一种波片面相位延迟量的检测方法,其特征在于,用于检测待测波片(6)表面上每个点的相位延迟量,包括以下步骤:

利用ZYGO干涉仪(1)产生平面光波;

将该平面光波先处理为线偏振光波,所述线偏振光波再调节光束口径后得到限制光束口径的偏振光波,将所述限制光束口径的偏振光波照射到待测波片(6)上;

所述待测波片(6)包括第一表面(6-1)和第二表面(6-2),通过五维调节架(7)调节待测波片(6)的位置,并调节ZYGO干涉仪(1),使得待测波片(6)的第一表面(6-1)的反射光点和平面光波的反射光点重合,利用ZYGO干涉仪(1)计算第一表面(6-1)的面形,即得到待测波片的第一表面(6-1)反射的波面;

通过五维调节架(7)调节待测波片(6)的位置,并调节ZYGO干涉仪(1),使得待测波片(6)的第二表面(6-2)的反射光点和平面光波的反射光点重合,利用ZYGO干涉仪(1)计算第二表面(6-2)的面形,即得到待测波片(6)的第二表面(6-2)反射的波面,计算待测波片(6)的第一表面(6-1)和第二表面(6-2)中每个点的相位延迟量。

2.根据权利要求1所述的波片面相位延迟量的检测方法,其特征在于,该方法需要的部件包括:ZYGO干涉仪(1)、计算机(2)、偏振片(4)、可调光阑(5)、待测波片(6)和五维调节架(7),所述计算机(2)与ZYGO干涉仪(1)电连接,所述ZYGO干涉仪(1)上设置有标准镜头(3),所述标准镜头(3)用于产生平面光波,沿所述平面光波的传播方向依次设有偏振片(4)、可调光阑(5)和待测波片(6),其中待测波片(6)通过五维调节架(7)进行固定;

所述五维调节架(7)可在X轴、Y轴、Z轴、俯仰角α和倾斜角β五个方向上进行对待测波片(6)进行调节,其中X轴为与平面光波的光轴垂直平面的水平方向、Y轴为与平面光波的光轴垂直平面的竖直方向、Z轴为平面光波的光轴方向。

3.根据权利要求2所述的波片面相位延迟量的检测方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1,调节ZYGO干涉仪(1)使得安装在ZYGO干涉仪(1)上的标准镜头(3)产生标准平面光波;

步骤2,所述标准平面光波通过偏振片(4)产生线偏振光波,所述线偏振光波再通过可调光阑(5)限制光束口径,以得到小于待测波片口径的的偏振光波;将所述小于待测波片口径的的偏振光波照射到待测波片(6)上;

步骤3,通过五维调节架(7)调节待测波片(6)的位置,并调节ZYGO干涉仪(1),使得待测波片(6)的第一表面(6-1)的反射光点和平面光波的反射光点重合,利用ZYGO干涉仪(1)计算第一表面(6-1)的面形,即得到待测波片的第一表面(6-1)反射的波面;

通过五维调节架(7)调节待测波片(6)的位置,并调节ZYGO干涉仪(1),使得待测波片(6)的第二表面(6-2)的反射光点和平面光波的反射光点重合,利用ZYGO干涉仪(1)计算第二表面(6-2)的面形,即得到待测波片(6)的第二表面(6-2)反射的波面;

步骤4,分别对待测波片(6)第一表面(6-1)发射的波面和待测波片(6)第二表面(6-2)发射的波面进行处理,得到待测波片(6)面的相位延迟量三维显示图,即得到待测波片(6)面中每个点的相位延迟量。

4.根据权利要求3所述的波片面相位延迟量的检测方法,其特征在于,所述分别对待测波片(6)第一表面(6-1)发射的波面和待测波片(6)第二表面(6-2)发射的波面进行处理,得到待测波片(6)面的相位延迟量三维显示图,即得到待测波片(6)面中每个点的相位延迟量,包括:

通过式(1)得到待测波片(6)的面相位延迟量δ:

其中,λ为平面光波的波长,n0待测波片的寻常光折射率,ne待测波片的非寻常光折射率,ZA(x,y)为待测波片(6)第一表面的面形函数,ZB(x,y)为待测波片(6)第二表面的面形函数,d为待测波片(6)中心厚度。

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