[发明专利]大口径光学元件表面缺陷的检测分类方法及装置

摘要

本发明公开了一种大口径光学元件表面缺陷的检测分类方法及装置，利用一束强照明光束和一束弱照明光束照射大口径光学元件，强照明光束与吸收缺陷相作用激发产生荧光，弱照明光束与非吸收缺陷相作用引起光束的散射，通过对荧光和散射光的分别检测来获得大口径光学元件吸收缺陷和非吸收缺陷的信息。本发明中，采用内全反射式的照明方式，对大口径光学元件内部多个区域同时进行照明检测，提高了检测效率。本发明在检测端，采用焦深小的成像系统或利用共聚焦成像的方法，只对表面及亚表面缺陷进行检测。本发明适用于光学无损探伤、光学精密检测、光学显微成像与缺陷分析、特别适用于强激光系统内的大口径透明光学元件表面及亚表面缺陷检测等多个领域。

主权项

大口径光学元件表面缺陷的检测分类方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）、将强照明光束从大口径光学元件的入射侧面入射到大口径光学元件内部，并在大口径光学元件内部传输直至入射到大口径光学元件的表面，入射到大口径光学元件表面处的强照明光束相对大口径光学元件表面的入射角满足光学全反射条件，从而使强照明光束在大口径光学元件内部前、后表面之间进行多次全反射,对强照明光束经过的表面区域都实现了照明，直至经过大口径光学元件的前表面或后表面反射后从大口径光学元件的出射侧面出射；（2）、将弱照明光束从大口径光学元件的入射侧面入射到大口径光学元件内部，并在大口径光学元件内部传输直至入射到大口径光学元件的表面，入射到大口径光学元件表面处的弱照明光束相对大口径光学元件表面的入射角满足光学全反射条件，从而使弱照明光束在大口径光学元件内部前、后表面之间进行多次全反射,对弱照明光束经过的表面区域都实现了照明，直至经过大口径光学元件的前表面或后表面反射后从大口径光学元件的出射侧面出射；（3）、相对大口径光学元件表面设置一套或多套成像检测系统；当大口径光学元件表面及亚表面的强光束照明区域存在缺陷时，将引起强照明光束与吸收缺陷相互作用，激发产生荧光，吸收缺陷区域激发的荧光进入成像检测系统，获得吸收缺陷区域的暗场图像；（4）、当大口径光学元件表面及亚表面的弱光束照明区域存在缺陷时，将引起弱照明光束与非吸收缺陷相互作用，引起弱照明光束的散射，或者弱照明光束在非吸收缺陷区域不满足全反射条件，一部分弱照明光束将通过折射从大口径光学元件的表面出射，非吸收缺陷引起的散射光和折射光进入成像检测系统，获得非吸收缺陷区域的暗场图像。