[发明专利]半导体中红外可见光双波长透射式干涉测试装置

摘要

一种用于检测中红外光学元件、材料及光学系统的半导体中红外可见光双波长透射式干涉测试装置，包括双波段共光路准直输出模块、10.5μm半导体红外光干涉成像模块和635nm半导体可见光干涉成像测试对准模块，本发明装置可实现中红外测试精度PV值优于0.05λ，RMS优于0.01λ，系统重复性优于0.001λ的高分辨率干涉测试。

主权项

一种半导体中红外可见光双波长透射式干涉测试装置，其特征在于包括双波段共光路准直输出模块、10.5μm半导体红外光干涉成像模块和635nm半导体可见光干涉成像测试对准模块：所述的双波段共光路准直输出模块包括635nm半导体可见光光源(17)和10.5μm半导体红外光源(10)，沿所述的10.5μm半导体红外光源(10)的输出光束方向依次是第一扩束聚焦镜(9)、第一分光棱镜(5)、45°分光镜(4)、球面准直物镜(3)、双凸球面补偿镜(2)、标准反射球面镜(1)或标准平面楔镜(18)和标准反射镜，沿所述的635nm半导体可见光光源(17)输出光束方向依次是第二扩束聚焦镜(16)、第二分光棱镜(11)、45°分光镜(4)、球面准直物镜(3)、双凸球面补偿镜(2)、标准球面镜(1)或标准平面楔镜(18)和标准反射镜；所述的球面准直物镜(3)、双凸球面补偿镜(2)、标准球面镜(1)或标准平面楔镜(18)和标准反射镜共光轴；所述的球面准直物镜(3)和所述的第一扩束聚焦镜(9)的数值孔径相等，且球面准直物镜(3)的焦点与所述的第一扩束聚焦镜(9)对所述的10.5μm半导体红外光源(10)输出平行光聚焦焦点相重合；所述的球面准直物镜(3)与第二扩束聚焦镜(16)的数值孔径相等，且球面准直物镜(3)的焦点与第二扩束聚焦镜(16)的焦点相重合；所述的45°分光镜(4)在光束前进方向上第一面为楔角面，第二面为反射面，该45°分光镜(4)与球面准直物镜(3)的光轴成45°夹角，所述的10.5μm半导体红外光源(10)的输出光束直接透过所述的45°分光镜(4)，所述的635nm半导体可见光光源(17)的输出光束经所述的45°分光镜(4)反射输出，所述的标准反射球面镜(1)或标准平面楔镜(18)在光束前进方向上的第一面为楔角面，第二面为标准球面参考面或标准平面参考面，所述的标准球面镜(1)或标准平面楔镜(18)的标准球面参考面或标准平面参考面与所述的标准反射镜形成干涉测试腔，被测试光学元件置于标准球面镜(1)或标准平面楔镜(18)的标准球面参考面或标准平面参考面和所述的标准反射镜之间；所述的10.5μm半导体红外光干涉成像模块，由沿原光路返回的干涉测试光方向依次的第一分光棱镜(5)、第一干涉成像镜组(6,7)和红外探测器(8)组成，在干涉成像过程中，由所述的标准反射镜和被测试光学元件的反射光透过所述的标准球面镜(1)或标准平面楔镜(18)的标准球面参考面或标准平面参考面的测试光和由标准球面镜(1)或标准平面楔镜(18)的楔角面的反射光共同形成的沿原光路返回的干涉测试光，经45°分光镜(4)、第一分光棱镜(5)、第一干涉成像镜组(6,7)和红外探测器(8)后成像于红外探测器(8)靶面上；所述的635nm半导体可见光干涉成像及测试对准模块，由沿原光路返回的干涉测试光方向依次的第二分光棱镜(11)、第二凸透镜(12)、第二干涉成像镜组(13,14)和可见光CCD(15)组成，在干涉成像过程中，由所述的标准反射镜和被测试光学元件的反射光透过所述的标准球面镜(1)或标准平面楔镜(18)的标准球面参考面或标准平面参考面的测试光和由标准球面镜(1)或标准平面楔镜(18)的楔角面的反射光共同形成的沿原光路返回的干涉测试光，经45°分光镜(4)、第二分光棱镜(11)、第二凸透镜(12)、第二干涉成像镜组(13,14)和可见光CCD(15)后成像于可见光CCD(15)靶面上；所述的测试对准光源是635nm半导体可见光光源(17)，利用635nm半导体可见光光源(17)对635nm半导体可见光测试共光路和10.5μm半导体红外光测试共光路对准。