[实用新型]一种高反射镜表面疵病参数表征装置

说明书

本实用新型涉及一种高反射镜表面疵病参数表征装置，该装置由积分球、积分球探测器、CCD成像组件、半导体激光器和陷光器组成，CCD成像组件由CCD相机、显微镜头和遮光筒组成，遮光筒内部进行黑化处理，积分球上设置有可移动的顶盖，待测样品夹设于样品座和积分球上顶盖相对的外壁之间，CCD成像组件设置于待测样品的正上方，激光器和陷光器对称设置于CCD相机的两侧，积分球上设置有探测器。本实用新型装置和方法克服现有技术存在的显微散射检测只能获取疵病的二维信息，而积分散射率测量检测耗时长、检测效率低的问题。

技术领域：

本实用新型属于光学元件表面疵病检测的技术领域，具体涉及一种高反射镜表面疵病参数表征装置。

背景技术：

光学元件的表面疵病主要指麻点、划痕、裂口气泡、残破点及残破边等。目前的检测方法中，大部分的表面疵病检测都是通过疵病对光的散射特性来进行处理的。激光陀螺高反射镜的反射率很高，一般达99.99%以上，其表面疵病的数量级一般为微米量级，疵病的参数一般包括其二维形貌和深度信息，目前深度的表征还停留在模型仿真的阶段(王世通，精密表面缺陷检测散射成像理论建模及系统分析研究.博士学位论文.[D],浙江大学，2015,6.)，深度方向难以测量表征。而造成高反射镜表面激光散射的原因是疵病的形状和深度，而疵病的深度范围不同，疵病产生的散射光能量大小也不同，一般用显微散射成像法只能表征其二维信息，而引起散射的三维形貌种类是各种各样的，积分散射是疵病三维形态综合作用的表现。如果单独采用成像测量，获取的仅是疵病的二维信息，由于疵病的深浅不一，仅用疵病表面的二维信息不足以衡量疵病的大小。若单独采用积分散射率测量，由于是单点测量，需要对整个表面进行扫描才能确定散射率的分布范围，检测所需要耗费的时间过长，影响检测的效率。而分别用显微成像方法和积分散射率方法来测量，两种系统产生的多种误差如光源参数波动误差、样品装夹产生的误差等将很难分辨微米量级的疵病参数信息。

发明内容

本实用新型要提供一种高反射镜表面疵病参数表征装置，以克服现有技术存在的显微散射检测只能获取疵病的二维信息，而积分散射率测量检测耗时长、检测效率低的问题。

为了达到本实用新型的目的，本实用新型提供的技术方案是：

一种高反射镜表面疵病参数表征装置，由积分球、积分球探测器、CCD成像组件、半导体激光器和陷光器组成，所述CCD成像组件由CCD相机、显微镜头和遮光筒组成，遮光筒内部进行黑化处理，积分球上设置有可移动的顶盖，待测样品夹设于样品座和积分球上顶盖相对的外壁之间，CCD成像组件设置于待测样品的正上方，激光器和陷光器对称设置于CCD相机的两侧，所述积分球上设置有探测器。

进一步的，所述激光器的入射光路上设置有光束整形组件。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型装置中使用同一个光源，光源采用半导体激光器，用电信号控制其两种工作状态，其中的一种工作状态可以有效地实现从噪声背景中提取微弱的散射光信号，实现方式很简单，只需要控制电信号对半导体激光器进行调制即可。多参数测量时样品只需装夹一次，保证入射光束光斑大小及入射角度不变来避免这些测量误差，达到快速精密准确的测量效果。对待测样品的同一坐标区域（目前激光陀螺上的高反镜的疵病数量级以及达到微米量级）进行显微散射和积分散射率测量，避免了因移动待测样品产生的误差，提高检测的精确性。

2)激光器前设置激光整形组件，可以调整入射光光斑的大小，大光斑增加了疵病的照射面积，获取疵病信息更全面，小光斑具有的能量强，可更精确的表征疵病的能量信息。对不同大小的疵病采用不同的光斑，可使测量结果更精确。

3)结合显微暗场散射和积分散射，既能够表征二维形貌，又能定量表征其散射光能量的大小，从而间接地达到表征疵病深度的目的。可以指导高反射镜的使用，以及高反射镜加工工艺的改善，对高反射镜质量的把握以及制造工艺的改善有重要价值。