[发明专利]包括具有微反射镜的干涉仪的可调光学测试装置及系统

说明书

本申请是以下申请的分案申请：名称：“具有一个微反射镜的干涉仪及其中的滤光方法”，申请日：1996年3月28日，申请号：96102997.8。

本发明涉及光束测试系统，特别是涉及一种可调光学测试装置及系统，其中包括用于测试某一光束波阵面性质的具有一个微反射镜的干涉仪。

许多现有系统可以用来从被测光源光束中分离出一束参考光束。在诸如干涉度量等应用中这种参考光束很有用。一些系统通过针孔，即一个很小的开口，从被测光源发出的光束中产生参考光束。从初始光源光束中产生的参考光束与初始光源光束具有相同的波长和固定的相位关系。通常，由针孔提供的参考光束相对地避免了源光束中的象差效果。众所周知，当置于象差光束光路上的针孔足够小时，可以产生相对纯净的光束，因为此时由于象差所产生的能量大部分不能通过。

一些现有的干涉仪系统已采用光束扩张器来消除参考光束中的象差。A Phase Measuring Radial shear Interferometer for Measuring the Wavefronts ofCompact Disc Laser Pickups”B.E.Truax,Proceedings of SPIE-TheIntemational Society for Optical Engineering,Vol,661(1986),74(“Truax”)中描述了一种现有干涉仪系统。该系统中干涉仪位于激光束光源的输出端。分束器将源光束分离成测试光束和参考光束。一个小孔与光束扩张器一起用来消除准备作参考用的光束中的象差。

这些小孔/光束扩张器系统通常接收准直光束输入并输出准直光束。在这些系统中，小孔将经过它的光束的象差能量过滤掉，这些象差能量离光束中心越远就成比例地越大。所得到的变窄的过滤后光束随后被扩张以恢复到源光束的宽度。

如所述，这些系统通常接收一束准直的光束输入。由于光束是准直的，因此不象聚焦光束那样能量集中于中心。在10％小孔-10X光束扩张器系统中，小孔直径是光束的十分之一。这样，小孔的面积约为源光束截面积的百分之一。当这种10％小孔系统应用于准直光束的典型情况时，光束的绝大部分能量不能通过光圈。这种大的能量损失给该系统能够测量的光源功率设定了下限。

在Truax所描述的系统中，从光束扩张器返回的测试光束和参考光束在分束器处合并，并且通过一系列透镜组和反光镜，在摄象机摄象管处形成干涉图样。对干涉图样分析后得到的数据反映了源光束对产生理想波阵面光束的偏差。

Truax所描述系统的缺点是为了对系统各元件和光源的对光和安置进行检查和调整，干涉仪必须重新安排成与测试状态不同的配置。例如，在Truax所述系统中，需要滑入一个反射镜以挡住在测试时沿法向照射到摄象机的光束。来自光源的光束聚焦至针孔所处面的中心。一部分会聚光束被该面反射并由准直的透镜组引导至滑动反光镜反射到摄象机。

在测试过程中，用一个发光二极管从反方向照射针孔，然后对系统各元件进行调整和对光，这样针孔的后照明像便覆盖了由被测源产生的会聚点像。当对光完成后，滑动反光镜滑出光路，干涉仪重新形成测试配置。

在对光操作时改变测试配置具有增加系统复杂性以及在将系统配置成测试状态时不能进行对光的缺点。

本发明的一个目的是提供一种可调光学测试装置及系统，其中包括滤光器，可以在提供用于对光观测目的的第二光束的同时提供相对消除了象差的第一光束。

本发明的另一个目的是提供一种可调光学测试装置及系统，其中包括具有微反射镜的干涉仪，用于产生相对消除了源光束中象差的参考光束。

本发明的另一个目的是提供一种可调光学测试装置及系统，其中包括干涉仪，在对光操作过程中该干涉仪的配置不需改变。

用于产生相对消除了源光束中象差的参考光束的具有微反射镜的干涉仪可以满足这些及其他目的。干涉仪用于产生和探测一个干涉图样并输出给干涉图样分析器。本发明所述干涉仪从被测光源接收源光束输入。所述干涉仪提供一个分束器，用来将源光束分离成测试光束和参考光束。所述干涉仪在测试光路上放置一个反射镜，用于向分束器反射测试光束。该反射镜可以相对于测试光束作纵向移动，用于根据参考光束位相对测试光束位相进行改变。