[发明专利]一种波长调谐相移点衍射干涉测量装置及其方法

摘要

一种波长调谐相移点衍射干涉测量装置及其方法属于基于相移点衍射干涉仪的光学元件面形检测装置及方法领域，该装置包括可调谐激光光源模块、点衍射干涉模块和控制系统，可调谐激光光源模块包括可调谐激光器、第一分光镜、第二分光镜、波长计和功率计。点衍射干涉模块包括光束调整镜组、针孔板、干涉仪成像镜组和CCD相机。控制系统包括可调谐激光器控制模块、CCD相机采集控制模块和主控计算机。该装置利用波长调谐的激光器实现移相并完成相移点衍射干涉测量，无需采用压电陶瓷相移器（PZT）或利用压电陶瓷移动角锥反射镜等机械移动部件进行移相，克服了机械移相装置制作难度大、成本高以及因机械移相装置自重引入应力形变误差的技术问题。

主权项

一种波长调谐相移点衍射干涉测量装置，其特征在于：该装置包括可调谐激光光源模块（100）、点衍射干涉模块（200）和控制系统（300），可调谐激光光源模块（100）包括可调谐激光器（101）、第一分光镜（102）、第二分光镜（103）、波长计（104）和功率计（105）；点衍射干涉模块（200）包括光束调整镜组（201）、针孔板（202）、干涉仪成像镜组（204）和CCD相机（205）；控制系统（300）包括可调谐激光器控制模块（301）、CCD相机采集控制模块（302）和主控计算机（303）；所述可调谐激光器（101）的出射光入射第一分光镜（102）并被分为第一透射光和第一反射光，第一透射光入射第二分光镜（103）并被分为第二透射光和第二反射光，第二透射光经过光束调整镜组（201）聚焦后入射到针孔板（202）的针孔上并发生小孔衍射，形成近理想球面波衍射光，所述衍射光的一部分作为参考光直接入射干涉仪成像镜组（204）；所述衍射光的另一部分作为检测光，检测光首先入射到被检光学元件（203）上并发生反射，所述反射检测光再入射到针孔板（202）的背面并再次发生反射，经针孔板（202）反射后的检测光再入射干涉仪成像镜组（204）；经过干涉仪成像镜组（204）合束后的出射参考光和检测光共同照射到CCD相机（205）的像面上并形成干涉图像，所述干涉图像被CCD相机（205）成像；所述第一反射光入射波长计（104），波长计（104）与可调谐激光器控制模块（301）连接，可调谐激光器控制模块（301）通过总线与主控计算机（303）连接；可调谐激光器控制模块（301）接收波长计（104）测得的波长检测信号并将该波长检测信号传送给主控计算机（303）；所述第二反射光入射功率计（105），功率计（105）通过总线与主控计算机（303）连接，功率计（105）将其测得的功率检测信号通过总线传送给主控计算机（303）；所述可调谐激光器控制模块（301）还与可调谐激光器（101）连接，主控计算机（303）通过可调谐激光器控制模块（301）向可调谐激光器（101）发出激光波长调谐命令，可调谐激光器（101）按照其收到的激光波长调谐命令发出 指定波长的激光；可调谐激光器控制模块（301）还向主控计算机（303）机发送波长调谐完成反馈信号；所述CCD相机（205）与CCD相机采集控制模块（302）连接，CCD相机采集控制模块（302）通过总线与主控计算机（303）连接；CCD相机（205）将其采集到的干涉图像信号通过CCD相机采集控制模块（302）发送给主控计算机（303），并按照主控计算机（303）发出的图像信号采集命令采集图像。