[发明专利]可用于低反射率光学球面面形检测的偏振点衍射干涉系统

摘要

本发明公开了一种可用于低反射率光学球面面形检测的偏振点衍射干涉测量系统。由于实际抛光加工过程中光学球面的反射率低，高精度干涉检测系统需要具有条纹对比度可调的功能，以得到理想的干涉条纹对比度。本发明解决了在保证球面面形检测精度的同时，实现干涉条纹对比度可调的问题。本发明的技术特点在于：基于可实现高精度检测的点衍射干涉系统，通过引入偏振光学元件调整光束偏振态，建立可实现调节干涉条纹对比度的偏振点衍射干涉系统；通过对干涉系统中各元件的功能特点分析，提出了相应的结构设计及系统误差校正方法，以实现高精度的球面面形检测。本发明为低反射率光学球面面形的高精度检测提供了一种可行的检测方法。

主权项

一种可用于低反射率光学球面面形检测的偏振点衍射干涉系统，其特征在于包括线偏振激光器(S1)、二分之一波片(S2)、准直扩束系统(S3)、显微物镜(S4)、衍射掩膜板(S5)、四分之一波片(S6)、待测球面(S7)、压电微位移器(S8)、准直透镜(S9)、检偏器(S10)、成像透镜(S11)、探测器(S12)；线偏振激光器(S1)经二分之一波片(S2)调节得到线偏振光，再经准直扩束系统(S3)产生平行光，经显微物镜(S4)会聚到衍射掩膜板(S5)的衍射针孔上，衍射球面波前的其中一部分作为参考波前W1，另一部分作为检测波前W2，检测波前W2通过一快轴方向与x轴成45°夹角的四分之一波片(S6)后经待测球面(S7)反射，反射光波再次通过四分之一波片(S6)后得到偏振方向与参考波前W1垂直的线偏振光波前W2′，再经衍射掩膜板(S5)上的金属反射膜层反射，得到检测波前W2″，参考波前W1和检测波前W2″经准直透镜(S9)后变为平面波，再经检偏器(S10)后产生干涉，经成像透镜(S11)在探测器(S12)上得到干涉条纹，通过调节检偏器(S10)透光轴方向，即可调整检测光和参考光之间的相对光强，进而实现干涉条纹对比度可调；利用压电微位移器(S8)对待测球面(S7)进行多步移相测量，即可实现待测球面(S7)面形的高精度测量。