[发明专利]超光滑光学元件表面缺陷类型的检测系统及其测量方法

权利要求书

1.一种超光滑光学元件表面缺陷类型的检测系统，包括激光器（1），其特征在于：还包括超光滑光学元件（8）、光电探测器（7）、锁相放大器（9）、控制器（5）、记录仪（13）；所述的激光器（1）的光轴上依次设置有衰减片（2）、扩束准直镜（3）、斩波器（4）和反射镜（6）；所述的斩波器（4）上连接有控制器（5）；反射镜（6）的斜下方设置有超光滑光学元件（8），光电探测器（7）设置于超光滑光学元件（8）的斜上方，光电探测器（7）与锁相放大器（9）连接；所述的锁相放大器（9）与记录仪（13）连接；

所述的反射镜（6）的入射光束入射在超光滑光学元件上的入射角为60°，散射角为45°；两个光电探测器的空间摆放角度的散射方位角36°、72°，另外一个摆放在反射方向，即散射角为60°，对应的散射方位角为0°。

2.根据权利要求1所述的超光滑光学元件表面缺陷类型的检测系统，其特征在于：所述的超光滑光学元件（8）设置于旋转台（10）上，旋转台（10）上连接有驱动器（11）。

3.根据权利要求1或2所述的超光滑光学元件表面缺陷类型的检测系统，其特征在于：所述的锁相放大器（9）设置有3个，光电探测器（7）与锁相放大器（9）个数相同，控制器（5）与锁相放大器（9）之间设置有信号分流器（12），光电探测器（7）的探测范围与激光器（1）的波长范围相匹配。

4.根据权利要求3所述的超光滑光学元件表面缺陷类型的检测系统，其特征在于：所述激光器（1）的光波波长在170nm~2600nm之间，激光器数量不限于单个。

5.根据权利要求4所述的超光滑光学元件表面缺陷类型的检测系统，其特征在于：所述衰减片（2）的透过率为50%；其透过率依据激光器的实际功率进行调整。

6.根据权利要求5所述的超光滑光学元件表面缺陷类型的检测系统，其特征在于：所述超光滑光学元件（8）表面精度小于0.5nmRMS。

7.根据权利要求6所述的超光滑光学元件表面缺陷类型的检测系统，其特征在于：所述旋转台（10）的旋转角度为。

8.根据权利要求1所述的一种光学元件表面缺陷类型检测系统的检测方法，其特征在于：所述的测量方法的步骤包括：

步骤一：激光器（1）发出的光束入射在衰减片（2）上，减小激光的功率，并将光束通过扩束准直镜（3），减小光线的发散角；

步骤二：通过斩波器（4）一方面将来自扩束准直镜（3）的激光光线调制成光信号，另一方面通过控制器（5）产生一个具有相位差的参考信号，通过信号分流器（12）接入到锁相放大器（9）中；

步骤三：移动反射镜（6），使光线以60°的入射角入射在超光滑光学元件（8）表面，光电探测器（7）将其变换为电信号；通过检偏器与会聚镜，使光能量更加集中的进入光电探测器（7）中；

步骤四：将光电探测器组（7）变换的电信号送入所对应的锁相放大器（9）的输入信号端口；与步骤2中的参考信号保持一致；

步骤五：锁相放大器（9）在调制频率上对有用信号进行选频放大，滤除其他频率的信号，并利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位，实现输出电压与输入电压保持固定的相位差值，并通过记录仪（13）观察分析结果。