CN101078636A - 能够消除系统自身杂散光的哈特曼波前传感器 - Google Patents
能够消除系统自身杂散光的哈特曼波前传感器 Download PDFInfo
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Abstract
一种能够消除系统自身杂散光的哈特曼波前传感器,包括:测量光源系统、光束匹配系统、微透镜阵列和CCD,在测量光源系统的出光口前面放置起偏器;在光束匹配系统和被测件之间放置1/4波片;在微透镜阵列前面放置检偏器,并且检偏器的检偏方向和起偏器的起偏方向相互垂直,测量光源系统出射的光经起偏器后便会成为线偏振光,线偏振光经光束匹配系统后,经1/4波片后成为圆偏振光,再经被测物后返回系统,经1/4波片后圆偏振光便成为线偏振光,此时的偏振方向和由起偏器出射时的偏振方向相互垂直,经光束匹配系统后,经检偏器后,进入微透镜阵列进行测量。本发明减小了由于杂散光引起的质心运算误差,提高了测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于检测光波面的波前传感器,尤其是一种能够消除系统自身杂散光的哈特曼波前传感器。
背景技术
目前,哈特曼波前传感器在工作时,测量光源系统发出的光经匹配系统,经被测件后返回系统内;再经缩束系统、微透镜阵列后,照射在CCD上。但是由于测量光路中存在多个镜片,由多个镜面反射的杂散光就会进入微透镜阵列,造成了较大的测量误差,特别是在被测件没有镀膜的情况下,此时被测光束和杂散光的强度在同一数量级。
发明内容
本发明的技术解决问题:为了克服现有哈特曼波前传感器中存在较强杂散光的不足,提供一种能够消除系统自身杂散光的哈特曼波前传感器,它能构利用简单元件达到消除暗背景的目的,同时提高了质心测量精度和复原精度。
本发明的技术解决方案:包括:测量光源系统、光束匹配系统、微透镜阵列和CCD,其特点在于:在测量光源系统的出光口前面放置起偏器,在光束匹配系统和被测件之间放置
波片,在微透镜阵列前面放置检偏器;并且检偏器的检偏方向和起偏器的起偏方向相互垂直。这样测量光源系统出射的光经起偏器后便会成为线偏振光,线偏振光经光束匹配系统后,经
波片后成为圆偏振光;再经被测物后返回系统,经
波片后圆偏振光便成为线偏振光,但此时的偏振方向和由起偏器出射时的偏振方向相互垂直;经光束匹配系统后,经检偏器后,进入微透镜阵列进行测量。由于系统存在的多为线偏振光,所以本发明能很好地去除了杂散光对质心测量的影响。
本发明与现有技术相比的优点在于:本发明利用简单的原器件,如起偏器、检偏器等可以明显避免杂散光进入微透镜阵列之内,从而提高了质心的测量精度和波面的复原精度。
附图说明
图1为本发明中所述哈特曼波前传感器的内部结构图;
图2为本发明中所述的哈特曼波前传感器去除杂散光的原理图。
图中:1、起偏器,2、
波片,3、检偏器,4、测量光源系统,5、光束匹配系统,6、分光镜,7、微透镜阵列,8、CCD。
具体实施方式
如图1所示,测量光源系统4发出的光经过起偏器1后,经分光镜6、光束匹配系统5、
波片2后从系统内出射。在工作时,由系统出射的光束会经被测件表面后,返回系统内部,再经过缩束系统5、
波片2、分光镜7后,照射到微透镜阵列7上,最终成像在CCD 8上。其中
波片对应的中心波长与测量光源系统发出的光相对应,检偏器的检偏方向和起偏器的起偏方向相互垂直。
图2是运用本发明消除杂散光的原理图。先由测量光源系统4出射的光经过起偏器1后成为线偏振光(图中的虚线表示偏振方向),偏振方向由起偏器1的起偏方向决定,这样就保证了照射到微透镜阵列7上的光束都为线偏光;按照图1中所述的工作原理图,线偏振光会经过
波片2后成为圆偏振光(如图中椭圆所示),圆偏振光的旋光方向由晶体的性质决定,圆偏振光经被测件后返回系统内,再经过一次
波片2后成为线偏振光(如图中的黑点所示);但此时的偏振方向与经过起偏器1的偏振方向相互垂直,正好可以经过检偏器3,检偏器3的检偏方向和起偏器1的起偏方向正好垂直。其中杂散光多由光束匹配系统5引起,此时的杂散光由于没经过
波片2,偏振方向和检偏器3的检偏方向垂直,不能进入微透镜阵列7,从而大大减小了杂散光对质心运算的影响。
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