CN115597483B - 一种干涉仪扩束准直装置 - Google Patents

一种干涉仪扩束准直装置 Download PDF

Info

Publication number
CN115597483B
CN115597483B CN202211211570.6A CN202211211570A CN115597483B CN 115597483 B CN115597483 B CN 115597483B CN 202211211570 A CN202211211570 A CN 202211211570A CN 115597483 B CN115597483 B CN 115597483B
Authority
CN
China
Prior art keywords
lens
interferometer
turning
front surface
collimation device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202211211570.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115597483A (zh
Inventor
马骏
丁辉
朱日宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nanjing University of Science and Technology
Original Assignee
Nanjing University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nanjing University of Science and Technology filed Critical Nanjing University of Science and Technology
Priority to CN202211211570.6A priority Critical patent/CN115597483B/zh
Publication of CN115597483A publication Critical patent/CN115597483A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115597483B publication Critical patent/CN115597483B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B9/00—Measuring instruments characterised by the use of optical techniques
    • G01B9/02—Interferometers
    • G01B9/02015—Interferometers characterised by the beam path configuration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/24—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures
    • G01B11/2441—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring contours or curvatures using interferometry

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Instruments For Measurement Of Length By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明公开了一种干涉仪扩束准直装置，包括扩束镜组、第一折转镜、第二折转镜和准直物镜。干涉仪输出的准直光依次经扩束镜组扩束，第一折转镜折转，第二折转镜折转和准直物镜准直后，输出大口径平面波。所述的干涉仪扩束准直装置，透射波前PV值优于1/10λ且系统无遮拦。

Description

一种干涉仪扩束准直装置
技术领域
本发明属于非接触式光学检测技术领域，具体为一种干涉仪扩束准直装置。
背景技术
在光学检测中，光干涉检测技术因其以光波作为载体，且具有测量精度高、灵敏度高、非接触测量等特点成为目前的研究热点。在干涉仪中，相较于球面干涉仪，平面干涉仪不需要相应的标准球面反射镜作为参考镜，操作更简单，适用性更强，大大缩短加工周期。此外，随着大口径光学元件在各行业的需求，生产的口径为25mm和100mm的平面干涉仪已无法满足大口径光学元件的检测。而大口径干涉仪的制造成本高且对光学玻璃材料以及加工工艺要求高，因此，如何对小口径干涉仪扩束成为目前研究的热点。
目前常见的光学系统扩束方式包括折射式和反射式扩束结构，无论是折射式结构还是反射式结构都需要对主次镜进行精密的加工。本申请提出了一种干涉仪扩束准直装置，反射镜取两块平面镜，并使用三面球面透镜扩束，降低了加工难度，获得了较好的扩束的效果。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种干涉仪扩束准直装置，干涉仪输出的准直光经过扩束镜组、第一折转镜、第二折转镜和准直物镜后得到的准直光，透射波前PV小且系统无遮拦。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种干涉仪扩束准直装置，包括扩束镜组、第一折转镜、第二折转镜和准直物镜。干涉仪的准直光依次经扩束镜组、第一折转镜、第二折转镜和准直物镜后得到810～815mm的大口径平面波，其中扩束镜组、准直物镜均为球面透镜。
其中，第一折转镜和第二折转镜为反射式结构，且经反射式结构输出的大口径平面波的主光轴与干涉仪准直光的主光轴平行。
所述扩束镜组，包括共光轴依次设置的第一透镜、第二透镜和第三透镜，第一透镜的前、后表面均为凹面，第二透镜和第三透镜的前表面均为凸面，后表面均为凹面。
一种应用本发明扩束准直装置的大口径干涉仪，包括干涉仪、扩束镜组、第一折转镜、第二折转镜、准直物镜、标准透射平晶和标准反射平晶，其中干涉仪的准直光，依次经扩束镜组、第一折转镜、第二折转镜和准直物镜后得到大口径平面波。大口径平面波经标准透射平晶和标准反射平晶后，携带标准透射平晶工作面面形信息的光束与携带标准反射平晶面形信息的光束，在干涉仪的CCD靶面上形成干涉条纹。
本发明与现有技术相比，其显著优点在于：
(1)本发明所述的应用于干涉仪的扩束准直装置透射波前PV值优于1/10λ，且系统无遮拦。
(2)本发明所述的应用于干涉仪的扩束准直装置无抛物面，非球面等复杂面形设计，加工难度和装调难度大大降低。
(3)所述应用了干涉仪的扩束准直装置，可以获得大口径平面波，能够应用于大口径光学元件的面形检测。
附图说明
图1为本发明的整体光路示意图。
图2为本发明的透射波前结果图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
结合图1和图2，一种干涉仪扩束准直装置，包括扩束镜组1、第一折转镜2、第二折转镜3和准直物镜4。干涉仪的准直光依次经扩束镜组1、第一折转镜2、第二折转镜3和准直物镜4后得到810～815mm的大口径平面波，其中扩束镜组1、准直物镜4均为球面透镜。
进一步地，所述第一折转镜2和第二折转镜3为反射式结构，且经反射式结构输出的大口径平面波的主光轴与干涉仪准直光的主光轴平行。
所述第一折转镜2和第二折转镜3均配有调整架，可进行俯仰和倾斜调整。
进一步地，所述扩束镜组1，包括共光轴依次设置的第一透镜5、第二透镜6和第三透镜7，第一透镜5的前、后表面均为凹面，第二透镜6和第三透镜7的前表面均为凸面，后表面均为凹面。
所述第一透镜5、第二透镜6和第三透镜7的前、后表面的面形参数如下：
其中，第一透镜5的后面表与第二透镜6的前表面之间的间隔为120mm；第二透镜6的后面表与第三透镜7的前表面之间的间隔为100mm。
进一步地，所述第一透镜5、第二透镜6和第三透镜7装于同一镜筒中，可进行横向二维和轴向一维平移，平移范围±5mm，整体置于一调整架，可进行俯仰和倾斜调整。
结合图1，一种应用本发明扩束准直装置的大口径干涉仪，包括干涉仪、扩束镜组1、第一折转镜2、第二折转镜3、准直物镜4、标准透射平晶和标准反射平晶，其中标准透射平晶和反射平晶依次置于准直物镜4后。干涉仪的准直光，依次经扩束镜组2、第一折转镜3、第二折转镜4和准直物镜5后得到大口径平面波。大口径平面波经标准透射平晶和标准反射平晶后，携带标准透射平晶工作面面形信息的光束与携带标准反射平晶面形信息的光束，在干涉仪的CCD靶面上形成干涉条纹。
结合图1，一种干涉仪扩束装置透射波前的测量方法，具体步骤如下：
步骤一、干涉仪的准直光依次经过第一折转镜2和第二折转镜3入射到准直物镜4上。在此过程中调整第一折转镜2和第二折转镜3的俯仰倾斜，使出射光束的主光轴与干涉仪的准直光的主光轴平行。
步骤二、在准直物镜4后添加一标准反射平晶，并在第一折转镜2前加入扩束镜组1，并对扩束镜组1的五维进行调整，使标准反射平晶的反射光与干涉仪中放置的标准透射平晶的反射光在CCD靶面上干涉。
综上所述，结合图2，本发明提出了一种干涉仪扩束准直装置的实验结果显示透射波前PV值优于1/10λ且系统无遮拦，其中λ表示激光光源波长。与传统扩束装置相比，无复杂面形设计，加工难度和装调难度大大降低。应用本发明扩束装置的干涉仪可以对大口径光学元件进行面型检测。

Claims (3)

1.一种干涉仪扩束准直装置，其特征在于：包括依次设置在干涉仪后方的扩束镜组(1)、第一折转镜(2)、第二折转镜(3)和准直物镜(4)；干涉仪的准直光依次经扩束镜组(1)、第一折转镜(2)、第二折转镜(3)和准直物镜(4)后得到810～815mm的大口径平面波，其中扩束镜组(1)、准直物镜(4)均为球面透镜；
所述扩束镜组(1)包括共光轴依次设置的第一透镜(5)、第二透镜(6)和第三透镜(7)，第一透镜(5)的前、后表面均为凹面，第二透镜(6)和第三透镜(7)的前表面均为凸面，后表面均为凹面；
所述第一透镜(5)、第二透镜(6)和第三透镜(7)的前、后表面的面形参数如下：
其中，第一透镜(5)的后表面与第二透镜(6)的前表面之间的间隔为120mm；第二透镜(6)的后表面与第三透镜(7)的前表面之间的间隔为100mm；
所述第一透镜(5)、第二透镜(6)和第三透镜(7)装于同一镜筒中，能够进行横向二维和轴向一维平移，平移范围±5mm，整体置于调整架上，用于进行俯仰和倾斜调整。
2.根据权利要求1所述的一种干涉仪扩束准直装置，其特征在于：所述第一折转镜(2)和第二折转镜(3)均为反射式结构，且经反射式结构输出的大口径平面波的主光轴与干涉仪准直光的主光轴平行。
3.根据权利要求2所述的一种干涉仪扩束准直装置，其特征在于：所述第一折转镜(2)和第二折转镜(3)均配有调整架，以进行俯仰和倾斜调整。
CN202211211570.6A 2022-09-30 2022-09-30 一种干涉仪扩束准直装置 Active CN115597483B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211211570.6A CN115597483B (zh) 2022-09-30 2022-09-30 一种干涉仪扩束准直装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202211211570.6A CN115597483B (zh) 2022-09-30 2022-09-30 一种干涉仪扩束准直装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115597483A CN115597483A (zh) 2023-01-13
CN115597483B true CN115597483B (zh) 2024-02-06

Family

ID=84845669

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211211570.6A Active CN115597483B (zh) 2022-09-30 2022-09-30 一种干涉仪扩束准直装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115597483B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115523863B (zh) * 2022-10-18 2024-03-22 南京理工大学 一种大口径移相干涉面形测量装置
CN118091939A (zh) * 2024-04-18 2024-05-28 星遥光宇(常州)科技有限公司 大口径光学系统装调方法及装置

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005140589A (ja) * 2003-11-05 2005-06-02 Olympus Corp 干渉計
JP2005345441A (ja) * 2004-06-07 2005-12-15 Fujinon Corp 波面測定用干渉計装置
JP2012013686A (ja) * 2010-06-02 2012-01-19 Tochigi Nikon Corp 干渉計
CN103048790A (zh) * 2013-01-11 2013-04-17 哈尔滨工业大学 单色激光扩束准直系统
CN104635343A (zh) * 2015-02-14 2015-05-20 哈尔滨工业大学 折反式可变倍激光扩束准直系统
CN104977720A (zh) * 2015-07-02 2015-10-14 苏州大学 一种扩束准直光学系统及其制备方法
CN204758926U (zh) * 2015-07-02 2015-11-11 苏州大学 一种扩束准直光学系统
CN105675262A (zh) * 2016-01-14 2016-06-15 中国科学院上海光学精密机械研究所 大口径高平行度光学元件波前检测装置
CN105759410A (zh) * 2016-04-19 2016-07-13 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所 折反式大口径大视场成像系统
CN213399086U (zh) * 2020-11-06 2021-06-08 吉林省春曦光电科技有限公司 大变倍比多波长激光整形扩束准直镜头
CN113834421A (zh) * 2021-09-03 2021-12-24 南京理工大学 一种成像镜组及应用该成像镜组的干涉仪

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011005835A1 (de) * 2011-03-21 2012-09-27 Trumpf Laser Gmbh + Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur Aufweitung eines Laserstrahls

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005140589A (ja) * 2003-11-05 2005-06-02 Olympus Corp 干渉計
JP2005345441A (ja) * 2004-06-07 2005-12-15 Fujinon Corp 波面測定用干渉計装置
JP2012013686A (ja) * 2010-06-02 2012-01-19 Tochigi Nikon Corp 干渉計
CN103048790A (zh) * 2013-01-11 2013-04-17 哈尔滨工业大学 单色激光扩束准直系统
CN104635343A (zh) * 2015-02-14 2015-05-20 哈尔滨工业大学 折反式可变倍激光扩束准直系统
CN104977720A (zh) * 2015-07-02 2015-10-14 苏州大学 一种扩束准直光学系统及其制备方法
CN204758926U (zh) * 2015-07-02 2015-11-11 苏州大学 一种扩束准直光学系统
CN105675262A (zh) * 2016-01-14 2016-06-15 中国科学院上海光学精密机械研究所 大口径高平行度光学元件波前检测装置
CN105759410A (zh) * 2016-04-19 2016-07-13 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所 折反式大口径大视场成像系统
CN213399086U (zh) * 2020-11-06 2021-06-08 吉林省春曦光电科技有限公司 大变倍比多波长激光整形扩束准直镜头
CN113834421A (zh) * 2021-09-03 2021-12-24 南京理工大学 一种成像镜组及应用该成像镜组的干涉仪

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
卢唯实等.离轴反射式扩束系统批量化装调方法研究.《光电技术应用》.2020,第第35卷卷(第第3期期),第23-25页. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115597483A (zh) 2023-01-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115597483B (zh) 一种干涉仪扩束准直装置
KR101842421B1 (ko) 레이저 광선 제공 장치 및 선형 배광 재생 장치
CN109253707B (zh) 百微米量程透射式干涉测试装置
US8134778B2 (en) Monolithic eccentric Mersenne-Cassegrain telescope
CN104977720B (zh) 一种扩束准直光学系统及其制备方法
KR100206095B1 (ko) 레이저 집광방법 및 장치
CN108873322B (zh) 一种长焦深非球面反射镜曲面结构确定方法及系统
CN115523863B (zh) 一种大口径移相干涉面形测量装置
CN110737103A (zh) 一种大口径离轴折反式多通道光学系统装调方法
KR101837232B1 (ko) 레이저빔의 확장 장치 및 방법
CN108549124B (zh) 一种采用脉冲激光加工全息金光栅的装置及方法
CN111780684B (zh) 一种数字全息表面三维形貌测量系统及成像仪
CN211149095U (zh) 一种流式细胞仪用多色激光合束装置
CN109946043B (zh) 一种折反透镜组合校正的超大凸双曲面检验光学系统
CN218585105U (zh) 一种双反射镜无焦系统中主次镜装调系统
CN114859565A (zh) 一种同轴反射式激光光束整形方法及装置
CN113325594B (zh) 一种基于双自由曲面反射镜的激光分束系统
CN115032806A (zh) 一种多波长激光扩束方法及扩束系统
CN112859313A (zh) 离轴反射式发射成像共孔径光学系统及方法
CN217034409U (zh) 一种激光双重扩束清洗系统
CN114894224B (zh) 一种灵敏度可调长工作距离差分共焦系统
CN220855357U (zh) 一种将高斯光束整形为点环光束的装置
CN220795588U (zh) 一种光斑质量高的激光模组
CN111458111A (zh) 一种用于检验超大口径凹非球面反射镜的光学系统
CN114355616B (zh) 用于深槽微加工的保形锐边平顶飞秒激光整形方法与装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant