[发明专利]基于共焦显微原理的宏微结合面形测量装置及其测量方法

摘要

基于共焦显微原理的宏微结合面形测量装置及其测量方法，属于光学精密测量技术领域，本发明为解决现有微观结构的测量方法测量范围有限，无法进行大口径光学元件测量的问题。本发明包括共焦显微模块、直线运动平台模块和旋转运动平台模块，共焦显微三维测量模块包括第一激光器、第一分光棱镜、二维扫描振镜、扫描透镜、管镜、第一物镜、第一收集透镜和第一光电探测器；共焦光学探针模块包括第二激光器、第二分光棱镜、第二物镜、第二收集透镜和第二光电探测器；共焦光学探针模块用于完成宏观结构的三维测量，共焦显微三维测量模块用于完成微观结构的三维测量。本发明用于测量复杂面形的光学元件。

主权项

1.基于共焦显微原理的宏微结合面形测量装置，其特征在于，该装置包括共焦显微模块、直线运动平台模块(3)和旋转运动平台模块(5)，共焦显微模块包括共焦显微三维测量模块(1)和共焦光学探针模块(2)；旋转运动平台模块(5)上端面的中央固定有支柱(4)，直线运动平台模块(3)安装在支柱(4)的横梁上，直线运动平台模块(3)在横梁上沿X向运动，旋转运动平台模块(5)在XY平面上旋转，直线运动平台模块(3)的外侧分别安装有共焦显微三维测量模块(1)和共焦光学探针模块(2)，待测样品(7)放置在旋转运动平台模块(5)的工作台面上；共焦显微三维测量模块(1)包括第一激光器(1‑1)、第一分光棱镜(1‑2)、二维扫描振镜(1‑3)、扫描透镜(1‑4)、管镜(1‑5)、第一物镜(1‑6)、第一收集透镜(1‑7)和第一光电探测器(1‑8)；第一激光器(1‑1)发出激光光束，激光光束经过第一分光棱镜(1‑2)的分光后，依次经过二维扫描振镜(1‑3)、扫描透镜(1‑4)、管镜(1‑5)和第一物镜(1‑6)，在待测样品(7)上形成聚焦光斑，通过二维扫描振镜(1‑3)偏转使聚焦光斑在待测样品(7)上进行二维扫描，待测样品(7)表面反射的光束依次经过第一物镜(1‑6)、管镜(1‑5)、二维扫描振镜(1‑3)、第一分光棱镜(1‑2)和第一收集透镜(1‑7)，通过多模光纤被第一光电探测器(1‑8)收集；共焦光学探针模块(2)包括第二激光器(2‑1)、第二分光棱镜(2‑2)、第二物镜(2‑3)、第二收集透镜(2‑4)和第二光电探测器(2‑5)；第二激光器(2‑1)发出激光光束，激光光束经过第二分光棱镜(2‑2)，然后通过第二物镜(2‑3)在待测样品(7)上形成聚焦光斑，待测样品(7)表面反射的光束经过第二物镜(2‑3)、第二分光棱镜(2‑2)和第二收集透镜(2‑4)，通过多模光纤被第二光电探测器(2‑5)收集。