[实用新型]卧式双端口平面斐索干涉测试装置

摘要

一种用于检测平面光学元件的卧式双端口斐索干涉测试装置，由大测试端口和小测试端口两部分组成，分为大测试端口模块、小测试端口模块、测试对准模块、激光光源模块和变焦成像模块五个模块。该干涉测试装置可实现φ24mm～600mm口径范围的所有口径平面光学元件反射面形、透射面形、光材料折射率均匀性等参数干涉测试分析。

主权项

一种卧式双端口平面斐索干涉测试装置，特征在于其构成包括激光光源模块、大测试端口模块、小测试端口模块、变焦成像模块和测试对准模块：所述的激光光源模块包括632.8nm的标准激光光源(233)和凸透聚焦物镜组(232)，沿激光光源(233)输出光束方向依次是凸透聚焦物镜组(232)和第一45°分光反射镜(231)；所述的小测试端口模块由沿光束前进方向依次的第一45°分光反射镜(231)、第二45°分光反射镜(221)、45°切换反射镜(214)、φ120mm口径凸透准直物镜组(213)、φ120mm口径透射标准平面镜(212)和φ120mm口径反射标准平面镜(211)构成，所述的第一45°分光反射镜(231)、第二45°分光反射镜(221)和45°切换反射镜(114)与光路的夹角为45°，所述的φ120mm口径凸透准直物镜组(213)的数值孔径与所述的凸透聚焦物镜组(232)的数值孔径相等，且φ120mm口径凸透准直物镜组(213)的焦点与所述的凸透聚焦物镜组(232)对所述的标准激光光源(233)输出平行光聚焦焦点重合，所述的φ120mm口径透射标准平面镜(212)在光束前进方向上第一面为楔角面，第二面为标准平面参考面，且面形精度PV值优于30nm，该标准平面参考面垂直于φ120mm口径凸透准直物镜组(213)的光轴，所述的φ120mm口径反射标准平面镜(211)在光前进方向上的第一面为反射标准参考面，且面形精度PV值优于30nm，该φ120mm口径反射标准平面镜(211)垂直于φ120mm口径凸透准直物镜组(213)的光轴，与φ120mm口径透射标准平面镜参考面形成标准干涉测试腔，被测试光学元件置于φ120mm口径透射标准平面镜的标准平面参考面与φ120mm口径标准反射平面镜(211)的反射参考面之间，实现干涉测试；所述的大测试端口模块由沿光路依次的第一45°分光反射镜(231)、第二45°分光反射镜(221)、45°转折反射镜(104)、φ600mm口径凸透准直物镜组(103)、φ600mm口径透射标准平面镜(102)和φ600mm口径反射标准平面镜(101)构成，第一45°分光反射镜(231)、第二45°分光反射镜(221)和45°转折反射镜(104)与光路的夹角为45°，所述的φ600mm口径凸透准直物镜组(103)的数值孔径与所述的凸透聚焦物镜组(232)的数值孔径相等，且φ600mm口径凸透准直物镜组(103)的焦点与所述的凸透聚焦物镜组(232)的焦点重合，所述的φ600mm口径透射标准平 面镜(102)在光前进方向上第一面为楔角面，第二面为标准平面参考面，且面形精度PV值优于63nm，该标准平面参考面垂直于φ600mm口径凸透准直物镜组(103)的光轴，所述的φ600mm口径反射标准平面镜(101)在光前进方向上的第一面为反射标准参考面，且面形精度PV值优于63nm，所述的φ600mm口径反射标准平面镜(101)的反射标准参考面垂直于φ600mm口径凸透准直物镜组(103)的光轴，与φ600mm口径透射标准平面镜(102)的标准平面参考面形成标准干涉测试腔，被测试的大口径光学元件置于φ600mm口径透射标准平面镜的标准平面参考面与φ600mm口径反射标准平面镜的反射标准参考面之间，实现干涉测试；所述的小测试端口和大测试端口共用所述的变焦成像模块和测试对准模块，通过移动所述的45°切换反射镜(214)来分配大端口小端口对变焦成像模块和测试对准模块的使用权：所述的45°切换反射镜(214)具有沿着φ120mm口径凸透准直物镜组(213)的光轴向远离它的方向开放或遮挡所述的大测试端口光路的移动机构，当所述的45°切换反射镜(214)遮挡所述的大测试端口光路时，进行小端口测试，当所述的45°切换反射镜(214)开放所述的大测试端口光路时，进行大端口测试；无论进行小端口测试或大端口测试，在被测元件表面、透射标准平面镜的标准透射参考面和反射标准平面镜的反射标准参考面形成沿原光路返回的干涉测试光；所述的干涉测试光沿原光路返回，经所述的第二45°分光反射镜(221)反射后透过第一45°分光反射镜(231)，沿该透射后的光路方向依次的第一凹透镜(241)、第一凸透镜(242)、5倍变焦镜头(243)、第二凸透镜(244)和第二凹透镜(245)和CCD(246)构成所述的变焦成像模块，所述的第一凹透镜(241)、第一凸透镜(242)构成一次成像镜头，该一次成像镜头的一次像面与所述的5倍变焦镜头(243)的前焦平面重合，所述的第二凸透镜(244)和第二凹透镜(245)共同构成CCD成像镜头，该CCD成像镜头的物面与所述的5倍变焦镜头(243)的出射像面重合，所述的CCD采用1024×1024像素的工业级高分辨率CCD，所述的CCD成像镜头成像在所述的CCD靶面上；最后通过CCD光电转换输出干涉测试图像，通过判读和分析CCD输出干涉图获得被测元件面形数据；所述的测试对准模块包括毛玻片(222)、对准成像镜组(223)和对准成像CMOS(224)，所述的干涉测试光沿原光路返回，在透过第二45°分光反射镜(221)的光路上依次是所述的毛玻片(222)、对准成像镜组(223)和对准成像CMOS(224)，所述 的毛玻片(222)位于所述的φ600mm口径凸透准直物镜组(103)和φ120mm口径凸透准直物镜组(213)的焦平面上，所述的对准成像镜组(223)和对准成像CMOS(224)对毛玻片(222)全视场成像。