[发明专利]一种连续可变波长标准球面镜头

说明书

本发明提供一种连续可变波长标准球面镜头，属于激光干涉仪用标准镜头领域，其特征在于，包括：复消色差透镜组；以及参考透镜，设置在复消色差透镜组一侧，其中，复消色差透镜组包括至少一片特殊色散透镜以及至少二片其它透镜，复消色差透镜组与参考透镜同轴设置，参考透镜的材料为融石英。复消色差透镜组与参考透镜使用复消色差原理设计，使较宽波段范围内的3个波长聚焦在同一位置，并且在这个波段范围内的其他工作波长聚焦位置相对这个位置的离焦量非常小使这个波段中的每个波长所产生的焦点与参考半径重合误差均在设计和实际检测要求范围内，即本发明的连续可变波长标准球面镜头可在一定波段范围内的任意波长下使用。

技术领域

本发明属于激光干涉仪用标准镜头领域，具体涉及一种可以在宽波段下工作的标准球面镜头。

背景技术

不同的光学系统需要根据要求在特定波段设计，干涉仪可以对光学系统的波像差，系统整体成像质量进行检测，这个过程是系统最终调整和质量检验的关键。

激光干涉仪的工作波长主要为单一波长，而光学系统的应用非常广泛且多变，如光刻系统、DVD和红外成像系统等都需要特定波长进行检测，以显示其所需要的波长变化的要求，因此干涉仪公司根据不同的波长制造特定的干涉仪。现有的产品包括405nm、543.5nm、 632.8nm、1053nm和1064nm等干涉仪。

标准球面镜头根据波长设计，标准镜头的性能指标很高，且需要保证参考面的球心与标准镜头的焦点重合，当改变使用波长时，由于镜头的焦点发生变化，导致标准镜头无法使用，因此标准球面镜头只能在其设计波长下使用，即标准球面镜头为单波长镜头。每种特殊波长激光干涉仪都需要额外配置相应的标准球面镜头，而标准球面镜头中的用于作为参考表面的透镜，由于需要使用高档材料且面形加工精度高，所以造价昂贵。

为了解决上述问题，2017年台湾地区学者基于消色差原理设计了可在两个波长下使用的标准球面镜头，基本原理是利用消色差系统的色焦移曲线具有一个拐点特点，在某一位置可以使两个波长同时聚焦，因此该标准球面镜头可同时在常规激光干涉仪和近紫外干涉仪上使用 (365nm和632.8nm)。然而，上述方法设计的标准球面镜头仍然只能工作在这两个特定波长下，无法在更多波长下的使用。

此外专利CN210222343U公开了一种可变波长标准球面镜头，通过改变透镜间隔的方式改变标准镜头的工作波长，虽然理论上可以适用于一定波段范围内任意波长，但由于需要机械结构对透镜移动进行定位，因此在实际使用中只能工作有限几种特定波长下。

发明内容

为解决上述问题，提供一种连续可变波长标准球面镜头，本发明采用了如下技术方案：

本发明提供了一种连续可变波长标准球面镜头，其特征在于，包括：复消色差透镜组；以及参考透镜，设置在复消色差透镜组一侧，其中，复消色差透镜组包括至少一片特殊色散透镜以及至少二片其它透镜，复消色差透镜组与参考透镜同轴设置，参考透镜的材料为融石英。

本发明提供的连续可变波长标准球面镜头，还可以具有这样的特征，其中，特殊色散透镜的材料为萤石。

本发明提供的连续可变波长标准球面镜头，还可以具有这样的特征，其中，连续可变波长标准球面镜头在500nm～800nm的波段范围内满足出射波前PV值小于λ/10。