CN113533366A - 导光束端面的缺陷检测装置及其检测方法 - Google Patents

导光束端面的缺陷检测装置及其检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种导光束端面的缺陷检测装置及其检测方法，所述装置包括：设置光学平台上的短相干光源模块、显微干涉模块和光纤端口，其中，短相干光源模块用于产生一对正交、线偏振并具有相位延迟的短相干光源，短相干光源从光纤端口出射进入显微干涉模块，显微干涉模块对短相干光源进行分光、合束后获取携带导光束端面信息的干涉图，以根据干涉图和导光束端面信息对导光束端面进行缺陷检测。该装置采用短相干光源模块和显微干涉模块相配合，且干涉光路与成像光路相分离，可在成像光路中添加偏振光学元件，从而可以使成像光路不会受影响，不仅可以实现导光束端面的缺陷的实时测量，且检测效率更高，精度达到波长量级。

Description

导光束端面的缺陷检测装置及其检测方法
技术领域
本发明涉及检测技术领域，具体涉及一种导光束端面的缺陷检测装置、导光束端面的缺陷检测装置的检测方法。
背景技术
导光束作为电子内窥镜核心器件之一，如果其出光面的表面发生缺陷(如端面破损、残留胶、端面倾斜)，会影响到内窥镜照明效果；如果其入光面的表面发生缺陷，会导致导光束端面温升，造成胶合剂软化，因此，故导光束端面质量必须受到严格的控制。
相关技术中，对导光束端面的缺陷检测一般采取的是点探测法或者基于机器视觉进行，其中，点探测法如使用原子力显微镜，尽管该方法纵向分辨率高、也具备由点到面的潜力，但是对于原子力显微镜而言，横向分辨率和检测效率为一对不可调和的矛盾，并且轨迹间容易遗漏缺陷。
基于机器视觉的方法借助双远心镜头，使得导光束端面成像在探测器，结合区域分割计算出端面的缺陷的大小，尽管该方法结构简单，也能够计算出端面的缺陷大小，并且该方法的横向分辨率和纵向分辨力都无法达到波长量级，也无法实现导光束端面倾斜的测量。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，本发明的目的在于提出一种导光束端面的缺陷检测装置，该装置采用短相干光源模块和显微干涉模块相配合，且干涉光路与成像光路相分离，可在成像光路中添加偏振光学元件，从而可以使成像光路不会受影响，不仅可以实现导光束端面的缺陷的实时测量，且检测效率更高，精度达到波长量级。
本发明的目的还在于提出一种导光束端面的缺陷检测装置的检测方法。
本发明采用的技术方案如下：
本发明第一方面的实施例提出了一种导光束端面的缺陷检测装置，包括：设置光学平台上的短相干光源模块、显微干涉模块和设置在所述短相干光源模块和显微干涉模块之间的光纤端口，其中，所述导光束端面设置在所述显微干涉模块的工作距离范围内，所述短相干光源模块用于产生一对正交、线偏振并具有相位延迟的短相干光源，所述短相干光源从所述光纤端口出射进入所述显微干涉模块，所述显微干涉模块对所述短相干光源进行分光、合束后获取携带导光束端面信息的干涉图，以根据所述干涉图和所述导光束端面信息对所述导光束端面进行缺陷检测。
本发明上述提出的导光束端面的缺陷检测装置还可以具有如下附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述短相干光源模块包括：依次设置在光轴上的第一角锥棱镜、第一四分之一波片、第一偏振分光棱镜、光纤耦合器、对应所述第一偏振分光棱镜一侧设置且与所述光轴垂直的短相干光源发生器、设置在所述短相干光源发生器和所述第一偏振分光棱镜一侧之间的第一二分之一波片、对应所述第一偏振分光棱镜另一侧设置且与所述光轴垂直设置的第二角锥棱镜以及设置在所述第二角锥棱镜和所述第一偏振分光棱镜另一侧之间的第二四分之一波片，其中，所述第二角锥棱镜能够沿垂直所述光轴方向移动。
根据本发明的一个实施例，所述显微干涉模块包括：依次设置在光轴上的第二偏振分光棱镜、第三四分之一波片、第一显微物镜、参考镜、对应所述第二偏振分光棱镜一侧设置且与所述光轴垂直的第二显微物镜、设置在所述第二偏振分光棱镜一侧与所述第二显微物镜之间的第四四分之一波片、对应所述第二偏振分光棱镜另一侧设置且与所述光轴垂直的管镜、对应所述管镜设置的偏振相机、设置在所述第二偏振分光棱镜另一侧与所述管镜之间的第二二分之一波片，其中，所述短相干光源从所述光纤端口出射进入所述第二偏振分光棱镜，产生偏振方向相互垂直且具有相位差的反射光S和透射光P，所述反射光S经所述第四四分之一波片、所述第二显微物镜到达所述导光束端面，所述第二显微物镜收集所述导光束端面反射的携带导光束端面信息的导光束端面反射光，经所述第四四分之一波片、所述第二偏振分光棱镜透射形成测试光；所述透射光P经过所述第三四分之一波片、第一显微物镜到达所述参考镜，经所述参考镜反射后，经所述第一显微物镜收集，再经所述第三四分之一波片、所述第二偏振分光棱镜反射后形成参考光；所述测试光和所述参考光经所述第二偏振分光棱镜合束后，经过所述第二二分之一波片变化为左右圆偏振光经所述管镜到达偏振相机，以使所述偏振相机获取所述携带导光束端面信息的干涉图。
根据本发明的一个实施例，根据所述干涉图和所述导光束端面信息对所述导光束端面进行缺陷检测，包括：根据所述干涉图判断所述导光束端面是否具有缺陷，并在判断所述导光束端面具有缺陷时根据所述干涉图的光强表达式利用四步移相算法获取导光束端面高度信息，以及根据所述导光束端面高度信息获取缺陷信息。
根据本发明的一个实施例，利用以下公式(1)-(5)获取导光束端面高度信息：
Figure BDA0003149381100000031
Figure BDA0003149381100000032
Figure BDA0003149381100000033
Figure BDA0003149381100000034
Figure BDA0003149381100000041
其中，I1(x,y)、I2(x,y)、I3(x,y)、I4(x,y)分别为四幅干涉图的光强表达式，h(x，y)为导光束端面高度信息；
根据所述导光束端面高度信息获取缺陷信息，具体包括：在圆形区域对所述导光束端面高度信息h(x，y)做泽尼克多项式拟合，并求解出常数项、倾斜项系数；根据拟合后的导光束端面高度信息h(x，y))获取导光束端面的缺陷信息，其中，所述缺陷信息包括刚体位移和表面变形。
根据本发明的一个实施例，所述短相干光源发生器的相关长度lc需要满足以下关系：lc＜2Δt，其中Δt表示导光束端面与导光束端面中的光纤端面的光程差。
根据本发明的一个实施例，所述第三四分之一波片和所述第四四分之一波片的快轴与水平面的夹角为45°，所述第二二分之一波片的快轴与水平面的夹角为45°。
根据本发明的一个实施例，所述第一显微物镜、所述第二显微物镜与所述管镜采取偏振分光面共轭，偏振相机的成像光路为无限远共轭光路，所述偏振相机的靶面放置在探测器面后焦平面处。
本发明的第二方面实施例提出了一种基于本发明实施例第一方面实施例所述的导光束端面的缺陷检测装置的检测方法，采用所述短相干光源模块用于产生一对正交、线偏振并具有相位延迟的短相干光源，且所述短相干光源从所述光纤端口出射进入所述显微干涉模块；采用所述显微干涉模块对所述短相干光源进行分光、合束后获取携带导光束端面信息的干涉图；根据所述干涉图和所述导光束端面信息对所述导光束端面进行缺陷检测。
本发明的有益效果：
本发明采用短相干光源模块和显微干涉模块相配合，且干涉光路与成像光路相分离，可在成像光路中添加偏振光学元件，从而可以使成像光路不会受影响，不仅可以实现导光束端面的缺陷的实时测量，且检测效率更高，精度达到波长量级。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的导光束端面的缺陷检测装置的方框示意图；
图2是根据本发明一个实施例的导光束端面的结构示意图；
图3是根据本发明一个实施例的导光束端面的缺陷检测装置的结构示意图；
图4是根据本发明一个实施例的干涉条纹检索图；
图5是根据本发明一个实施例的导光束端面三维形貌复原图
图6是根据本发明一个实施例的导光束端面的缺陷检测装置的检测方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1是根据本发明一个实施例的导光束端面的缺陷检测装置的方框示意图。如图1所示，该检测装置包括：设置光学平台上的短相干光源模块1、显微干涉模块2和设置在短相干光源模块1和显微干涉模块2之间的光纤端口3，其中，导光束端面4设置在显微干涉模块1的工作距离范围内，短相干光源模块1用于产生一对正交、线偏振并具有相位延迟的短相干光源，短相干光源从光纤端口3出射进入显微干涉模块2，显微干涉模块3对短相干光源进行分光、合束后获取携带导光束端面信息的干涉图，以根据干涉图和导光束端面信息对导光束端面进行缺陷检测。
具体地，如图2所示，导光束端面4分布有光纤端面41。短相干光源模块1可以利用短相干光源发生器及偏振光学元件以及角锥棱镜产生一对正交、线偏振并具有一定相位延迟的短相干光源。上述短相干光源模块1产生的短相干光源经过保偏后，从光纤端口3出射进入显微干涉模块2。显微干涉模块2对短相干光源进行分光、合束后到达偏振相机，偏振相机获取携带导光束端面信息的干涉图，根据干涉图和导光束端面信息对导光束端面即可进行缺陷检测。由此，装置采用短相干光源模块和显微干涉模块相配合，且干涉光路与成像光路相分离，可在成像光路中添加偏振光学元件，从而可以使成像光路不会受影响，不仅可以实现导光束端面的缺陷的实时测量，且检测效率更高，精度达到波长量级。
根据本发明的一个实施例，如图3所示，短相干光源模块1可以包括：依次设置在光轴上的第一角锥棱镜11、第一四分之一波片12、第一偏振分光棱镜13、光纤耦合器14、对应第一偏振分光棱镜13一侧设置且与光轴垂直的短相干光源发生器15、设置在短相干光源发生器15和第一偏振分光棱镜13一侧之间的第一二分之一波片16、对应第一偏振分光棱镜13另一侧设置且与光轴垂直设置的第二角锥棱镜17，以及，设置在第二角锥棱镜和17第一偏振分光棱镜13另一侧之间的第二四分之一波片18，其中，第二角锥棱镜17能够沿垂直光轴方向移动。
具体地，本发明中的光轴方向即水平方向，在短相干光源模块1中，短相干光源发生器15的出射光经过第一二分之一波片16，第一二分之一波片16用于调节短相干光源发生器15的出射光中的反射光(S光)和透射光(P光)的光强比，从第一二分之一波片16出射的光经过偏振分光棱镜产生一对正交的线偏振光，随后分光分别到达角第一角锥棱镜11和第二角锥棱镜17，角锥棱镜的作用就是将入射光方向旋转180°，再经第一偏振分光棱镜13合束，随后从偏振分光出射，经光纤耦合器14耦合进光纤端口3。上述的短相干光源模块，利用短相干光源发生器及偏振光学元件以及角锥棱镜产生一对正交、线偏振并具有一定相位延迟的短相干光源。为了避免寄生条纹的产生，短相干光源模块的出射光的相干长度要小于导光束端面到光纤端面的光程差。
根据本发明的一个实施例，如图3所示，显微干涉模块2可以包括：依次设置在光轴上的第二偏振分光棱镜21、第三四分之一波片22、第一显微物镜23、参考镜24(标准平面反射镜)、对应第二偏振分光棱镜21一侧设置且与光轴垂直的第二显微物镜25、设置在第二偏振分光棱镜21一侧与第二显微物镜25之间的第四四分之一波片26、对应第二偏振分光棱镜21另一侧设置且与光轴垂直的管镜27、对应管镜27设置的偏振相机28、设置在第二偏振分光棱镜21另一侧与管镜27之间的第二二分之一波片28，其中，
短相干光源从光纤端口3出射进入第二偏振分光棱镜21，产生偏振方向相互垂直且具有相位差的反射光S和透射光P，反射光S经第四四分之一波片26、第二显微物镜25到达导光束端面4，第二显微物镜25收集导光束端面反射的携带导光束端面信息的导光束端面反射光，经第四四分之一波片26、第二偏振分光棱镜21透射形成测试光；
透射光P经过第三四分之一波片22、第一显微物镜23到达参考镜24，经参考镜24反射后，经第一显微物镜23收集，再经第三四分之一波片22、第二偏振分光棱镜21反射后形成参考光；
测试光和参考光经第二偏振分光棱镜21合束后，经过第二二分之一波片28变化为左右圆偏振光经管镜27到达偏振相机28，以使偏振相机28获取携带导光束端面信息的干涉图。
在本发明的实施例中，为了保证偏振相机中能准确获取导光束端面的反射光与参考光的干涉条纹，消除导光光纤端面反射光与参考光的干涉条纹，短相干光源的相干长度lc需要满足以下关系(1-1)：
lc＜2Δt (1-1)，
其中，Δt表示导光束端面与导光束端面中的光纤端面的光程差。在本发明中，中短相干光源的中心波长λ可以为535nm，相干长度可以lc为186um。
本发明的短相干光源模块，可以在角锥棱镜底座下面放置线性平移台，用于调节S光和P光的光程差，以调节导光束端面反射光与参考光的干涉条纹。考察单个像素点数学表达式如下(1-2)和(1-3)：
Figure BDA0003149381100000081
c＝(1-R)2R (1-3)
其中a表示参考光，b表示导光束端面反射光，c表示导光束中光纤端面反射光，l表示测试光和参考光的光程差，R表示导光束端面的反射率。为了获取导光束端面反射光与参考光的干涉条纹，需要上述表达式中的l趋近于0。
在显微干涉模块2中，两个显微物镜(第一显微物镜23与第二显微物镜25)与管镜27采取的是偏振分光面共轭，成像光路为无限远共轭光路。第一显微物镜23与第二显微物镜25的工作距离可以为3.3mm，焦距可以为10mm；管镜27采取的无限远校正设计，其焦距可以为200mm，工作距离可以为118mm，偏振相机28的靶面放置在探测器面后焦平面处。同时为了保证两个显微物镜的一致性，两个显微物镜的出射波前质量优于λ/2，λ为短相干光源的中心波长，参考镜24其波前质量由于λ/40。
为了保障显微干涉模块1中，S光来回经过四第四四分之一波片26能变换P光，第四四分之一波片26的快轴与水平面的夹角为45°。同理为了保障P光来回经过第三四分之一波片22能变换S光，第三四分之一波片22的快轴夹角与水平面的夹角为45°。
为了保障显微干涉模块中参考光和测试光经过二分之一波片能变化成圆偏振光，第二二分之一波片28的快轴与水平面的夹角为45°。
如图4所示，为了获取导光束端面反射光与参考光的干涉条纹，需要控制短相干光源模块的光程匹配单元，通过轴向扫描，搜索出干涉条纹对比度最大的干涉条纹，其中，图4中横轴代表时间轴，纵轴代表幅值。
采用本发明上述的导光束端面的缺陷检测装置进行导光束端面缺陷检测时，其操作步骤可以为：
步骤一：初步调节短相干光源模块1中的S光和P光的光程差，借助游标卡尺进行初步定位，使得短相光源模块中S光的和P光的光程相接近。
步骤二：调节显微干涉成像模块2中成像光路。将导光束端面设置显微物镜的工作距离处，偏振相机中心位置设置在管镜的工作距离处，微调，直至偏振相机能观察到导光束端面清晰的像。
步骤三：沿着光源方向，利用自准直原理，前后调节光纤端口，直至发现光纤端面处的光点最小且处于中心为止。
步骤四：沿着光轴方向，前后调节参考镜，直至发现光纤端面处的光点最小且处于中心为止。
步骤五：调节显微干涉模块2中第二半波片与水平方向的夹角，直至偏振相机中心采集的干涉图干涉条纹对比度一致即可。
步骤六：利用偏振相机的特性，采取四幅干涉图，并且相邻两幅干涉图的相位差为90°。其中，干涉图携带导光束端面信息，根据干涉图和导光束端面信息即可对导光束端面进行缺陷检测。
具体而言，根据本发明的一个实施例，根据干涉图和导光束端面信息对导光束端面进行缺陷检测，包括：根据干涉图判断导光束端面是否具有缺陷，并在判断导光束端面具有缺陷时根据干涉图的光强表达式利用四步移相算法获取导光束端面高度信息，以及根据导光束端面高度信息获取缺陷信息。
具体地，如图5所示，根据干涉图可以重构导光束端面三维形貌复原图，用户根据导光束端面三维形貌复原图即可直接判别导光束端面是否存在缺陷，若无缺陷，导光束端面三维形貌复原图应为光滑，若存在斑点则说明存在缺陷。
进一步地，可以利用以下公式(1)-(5)获取导光束端面高度信息：
Figure BDA0003149381100000101
Figure BDA0003149381100000102
Figure BDA0003149381100000103
Figure BDA0003149381100000104
Figure BDA0003149381100000105
其中，I1(x,y)、I2(x,y)、I3(x,y)、I4(x,y)分别为四幅干涉图的光强表达式
利用上述表达式(1)-(4)，求解出三角函数内部包含的导光束端面信息，可得导光束端面高度信息h(x，y)：
Figure BDA0003149381100000111
上述表达式中，λ表示短相干光源的中心波长。
对上述求解的高度信息h(x，y)，根据导光束端面高度信息h(x，y)获取缺陷信息，具体包括：
在圆形区域对导光束端面高度信息h(x，y)做泽尼克多项式拟合，并求解出常数项、倾斜项系数；根据拟合后的导光束端面高度信息h(x，y))获取导光束端面的缺陷信息，消除倾斜、常数项的影响，其中，缺陷信息包括刚体位移和表面变形。
综上，根据本发明实施例的导光束端面的缺陷检测装置，检测效率高，精度达到波长量级；采用光源内部移相，避免了物象关系破坏；光纤接口可以轴向移动，从而可以实现不同深度导光束端面检测；采用了偏振相机，可实现实时测量；干涉光路与成像光路相分离，可在成像光路中添加偏振光学元件，成像光路不会受影响。
基于上述的导光束端面的缺陷检测装置，本发明还提出一种导光束端面的缺陷检测装置的检测方法，如图6所示，该方法包括以下步骤：
S1，采用短相干光源模块用于产生一对正交、线偏振并具有相位延迟的短相干光源，且短相干光源从光纤端口出射进入显微干涉模块。
S2，采用显微干涉模块对短相干光源进行分光、合束后获取携带导光束端面信息的干涉图。
S3，根据干涉图和导光束端面信息对导光束端面进行缺陷检测。
根据本发明实施例的导光束端面的缺陷检测装置的检测方法，采用短相干光源模块和显微干涉模块相配合，且干涉光路与成像光路相分离，可在成像光路中添加偏振光学元件，从而可以使成像光路不会受影响，不仅可以实现导光束端面的缺陷的实时测量，且检测效率更高，精度达到波长量级。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体地限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件车厢内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种导光束端面的缺陷检测装置，其特征在于，包括：设置光学平台上的短相干光源模块、显微干涉模块和设置在所述短相干光源模块和显微干涉模块之间的光纤端口，其中，
所述导光束端面设置在所述显微干涉模块的工作距离范围内，所述短相干光源模块用于产生一对正交、线偏振并具有相位延迟的短相干光源，所述短相干光源从所述光纤端口出射进入所述显微干涉模块，所述显微干涉模块对所述短相干光源进行分光、合束后获取携带导光束端面信息的干涉图，以根据所述干涉图和所述导光束端面信息对所述导光束端面进行缺陷检测。
2.根据权利要求1所述的导光束端面的缺陷检测装置，其特征在于，所述短相干光源模块包括：
依次设置在光轴上的第一角锥棱镜、第一四分之一波片、第一偏振分光棱镜、光纤耦合器、对应所述第一偏振分光棱镜一侧设置且与所述光轴垂直的短相干光源发生器、设置在所述短相干光源发生器和所述第一偏振分光棱镜一侧之间的第一二分之一波片、对应所述第一偏振分光棱镜另一侧设置且与所述光轴垂直设置的第二角锥棱镜以及设置在所述第二角锥棱镜和所述第一偏振分光棱镜另一侧之间的第二四分之一波片，其中，所述第二角锥棱镜能够沿垂直所述光轴方向移动。
3.根据权利要求1所述的导光束端面的缺陷检测装置，其特征在于，所述显微干涉模块包括：
依次设置在光轴上的第二偏振分光棱镜、第三四分之一波片、第一显微物镜、参考镜、对应所述第二偏振分光棱镜一侧设置且与所述光轴垂直的第二显微物镜、设置在所述第二偏振分光棱镜一侧与所述第二显微物镜之间的第四四分之一波片、对应所述第二偏振分光棱镜另一侧设置且与所述光轴垂直的管镜、对应所述管镜设置的偏振相机、设置在所述第二偏振分光棱镜另一侧与所述管镜之间的第二二分之一波片，其中，
所述短相干光源从所述光纤端口出射进入所述第二偏振分光棱镜，产生偏振方向相互垂直且具有相位差的反射光S和透射光P，所述反射光S经所述第四四分之一波片、所述第二显微物镜到达所述导光束端面，所述第二显微物镜收集所述导光束端面反射的携带导光束端面信息的导光束端面反射光，经所述第四四分之一波片、所述第二偏振分光棱镜透射形成测试光；
所述透射光P经过所述第三四分之一波片、第一显微物镜到达所述参考镜，经所述参考镜反射后，经所述第一显微物镜收集，再经所述第三四分之一波片、所述第二偏振分光棱镜反射后形成参考光；
所述测试光和所述参考光经所述第二偏振分光棱镜合束后，经过所述第二二分之一波片变化为左右圆偏振光经所述管镜到达偏振相机，以使所述偏振相机获取所述携带导光束端面信息的干涉图。
4.根据权利要求3所述的导光束端面的缺陷检测装置，其特征在于，根据所述干涉图和所述导光束端面信息对所述导光束端面进行缺陷检测，包括：
根据所述干涉图判断所述导光束端面是否具有缺陷，并在判断所述导光束端面具有缺陷时根据所述干涉图的光强表达式利用四步移相算法获取导光束端面高度信息，以及根据所述导光束端面高度信息获取缺陷信息。
5.根据权利要求4所述的导光束端面的缺陷检测装置，其特征在于，利用以下公式(1)-(5)获取导光束端面高度信息：
Figure FDA0003149381090000021
Figure FDA0003149381090000022
Figure FDA0003149381090000031
Figure FDA0003149381090000032
Figure FDA0003149381090000033
其中，I1(x,y)、I2(x,y)、I3(x,y)、I4(x,y)分别为四幅干涉图的光强表达式，h(x，y)为导光束端面高度信息；
根据所述导光束端面高度信息获取缺陷信息，具体包括：
在圆形区域对所述导光束端面高度信息h(x，y)做泽尼克多项式拟合，并求解出常数项、倾斜项系数；
根据拟合后的导光束端面高度信息h(x，y))获取导光束端面的缺陷信息，其中，所述缺陷信息包括刚体位移和表面变形。
6.根据权利要求2所述的导光束端面的缺陷检测装置，其特征在于，所述短相干光源的相干长度lc需要满足以下关系：
lc＜2Δt，
其中Δt表示导光束端面与导光束端面中的光纤端面的光程差。
7.根据权利要求3所述的导光束端面的缺陷检测装置，其特征在于，所述第三四分之一波片和所述第四四分之一波片的快轴与水平面的夹角为45°，所述第二二分之一波片的快轴与水平面的夹角为45°。
8.根据权利要求3所述的导光束端面的缺陷检测装置，其特征在于，所述第一显微物镜、所述第二显微物镜与所述管镜采取偏振分光面共轭，偏振相机的成像光路为无限远共轭光路，所述偏振相机的靶面放置在探测器面后焦平面处。
9.一种基于权利要求1-8中任一项所述的导光束端面的缺陷检测装置的检测方法，其特征在于，包括：
采用所述短相干光源模块用于产生一对正交、线偏振并具有相位延迟的短相干光源，且所述短相干光源从所述光纤端口出射进入所述显微干涉模块；
采用所述显微干涉模块对所述短相干光源进行分光、合束后获取携带导光束端面信息的干涉图；
根据所述干涉图和所述导光束端面信息对所述导光束端面进行缺陷检测。
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