CN116818281A - 一种光学镜片测量装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光学镜片测量装置和方法，包括光源、半波片、偏振分束镜、1/4波片、第一反射镜、第二反射镜、第一分束镜、旋转模块、透过率反射率检测模块和啁啾检测模块，通过构建反射测量路径和透射测量路径以及在反射镜上设置可拆卸安装的光束遮挡模块，实现透射率、反射率以及啁啾三种测量，无需重新校准和调试，节省了大量时间，提高了检测效率。此外，还通过旋转模块使得待测镜片和与其对应的反射镜片进行旋转，从而使其能根据不同的光学镜片以及不同的角度测量不同的光学参数，增加了检测多样性，简化了检测复杂度，降低了人力物力成本，有利于企业的可持续发展。

Description

一种光学镜片测量装置和方法

技术领域

本发明涉及光学镜片检测技术领域，特别涉及一种光学镜片测量装置；此外，本发明还涉及一种光学镜片测量方法。

背景技术

光学镜片的透射率、反射率和啁啾值都是反应光学镜片性能的重要参数，需要在生产后或是使用前对其进行测量，以确保其准确性。现有的光学镜片测量装置中，例如分光光度计等，通常来说在单次测量中，只能测量透射率、某一角度下的反射率、啁啾这三项中的一项参数。这样的测量装置在实际使用中每次测量之前都需要校准且测量次数较多，极大程度地影响了测量的效率。

一方面，校准的过程步骤繁琐、精度要求高，这是提高测量效率的瓶颈之一，对实现高效测量而言是很大的阻碍。另一方面，校准和测量的步骤都需要人工操作，不利于扩大测量规模，需要寻求一种自动化机械代替人工的操作方式。

因此，现阶段急需一种能够单次测量多个光学参数且无需重新手动校准和调试的光学镜片测量装置。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明的至少一个实施例提供了一种光学镜片测量装置，通过构建反射测量路径和透射测量路径以及在反射镜上设置可拆卸安装的光束遮挡模块，实现透射率、反射率以及啁啾三种测量，无需重新校准和调试，节省了大量时间，提高了检测效率。此外，还通过旋转模块使得待测镜片和与其对应的反射镜片进行旋转，从而使其能根据不同的光学镜片以及不同的角度测量不同的光学参数，增加了检测多样性，简化了检测复杂度，降低了人力物力成本，有利于企业的可持续发展。为此，本发明的至少一个实施例还提供一种光学镜片测量方法。

第一方面，本发明实施例提出一种光学镜片测量装置包括光源、半波片、偏振分束镜、1/4波片、第一反射镜、第二反射镜和透过率反射率检测模块，待测镜片设置于所述1/4波片和第一反射镜之间，第二反射镜设置于待测镜片的反射路径上；光源、半波片、偏振分束镜和1/4波片依次排列设置，形成光源入射路径；透过率反射率检测模块设置于偏振分束镜的反射路径上，第二反射镜、待测镜片、1/4波片和偏振分束镜形成反射测量路径，第一反射镜、待测镜片、1/4波片和偏振分束镜形成透射测量路径。

在一些实施例中，本发明提供的一种光学镜片测量装置，还包括第三反射镜、光斑位置传感器和第二分束镜，第三反射镜设置于偏振分束镜的反射路径上，第二分束镜设置于第三反射镜的反射路径上，光斑位置传感器设置于第二分束镜的反射路径上，透过率反射率检测模块设置于第二分束镜的透射路径上，光斑位置传感器分别连接于第一反射镜和第三反射镜的电控系统，电控系统用于单独调节第一反射镜和第三反射镜的反射角度。

在一些实施例中，本发明提供的一种光学镜片测量装置，还包括第一分束镜和啁啾检测模块，第一分束镜设置于第三反射镜的反射路径上，透过率反射率检测模块和啁啾检测模块分别设置于第一分束镜的分束路径上。

在一些实施例中，本发明提供的一种光学镜片测量装置，第一分束镜为非偏振分束镜。

在一些实施例中，本发明提供的一种光学镜片测量装置，第一反射镜和第三反射镜均为超快反射镜。

在一些实施例中，本发明提供的一种光学镜片测量装置，还包括：

第一旋转模块，用于旋转待测镜片；

第二旋转模块，用于根据待测镜片旋转的角度对第二反射镜进行旋转；当旋转时，入射到第二反射镜的光束与第二反射镜成垂直状态，第二反射镜与待测镜片之间的距离保持不变，第二反射镜的旋转角度为待测镜片的旋转角度的两倍。

在一些实施例中，本发明提供的一种光学镜片测量装置，第一旋转模块和第二旋转模块的旋转轴的位置为激光入射至待测镜片的入射点所在的竖直方向轴线上。

在一些实施例中，本发明提供的一种光学镜片测量装置，第一旋转模块和第二旋转模块分别采用单独控制装置或组合传动控制装置。

在一些实施例中，本发明提供的一种光学镜片测量装置，第一反射镜和第二反射镜上分别可拆卸安装有光束遮挡模块。

第二方面，本发明实施例还提供了一种光学镜片测量方法，应用上述的光学镜片测量装置，方法包括：

通过依次排列设置的光源、半波片、偏振分束镜和1/4波片构建光源入射路径，通过第一反射镜、待测镜片、1/4波片和偏振分束镜构建透射测量路径，通过第二反射镜、待测镜片、1/4波片和偏振分束镜构建反射测量路径；

待测镜片设置于1/4波片和第一反射镜之间，第二反射镜设置于待测镜片的反射路径上，透过率反射率检测模块设置于偏振分束镜的反射路径上；

光源通过光源入射路径入射到待测镜片上，通过透射测量路径测量待测镜片的透射性参数，通过反射测量路径测量待测镜片的反射性参数。

在一些实施例中，本发明提供的一种光学镜片测量方法，光学镜片测量方法还包括：

在检测时，通过第一旋转模块旋转待测镜片，以及通过第二旋转模块根据待测镜片旋转的角度对第二反射镜进行旋转，控制入射到第二反射镜的光束与第二反射镜成垂直状态，第二反射镜与待测镜片之间的距离保持不变，第二反射镜的旋转角度为待测镜片的旋转角度的两倍，且第一旋转模块和第二旋转模块的旋转轴的位置为激光入射至待测镜片的入射点所在的竖直方向轴线上。

在一些实施例中，本发明提供的一种光学镜片测量方法，光学镜片测量方法还包括：

测量待测镜片的初始入射角度的反射率之后，对待测镜片进行预设角度的旋转，以测量其不同入射角度下的反射率，第二反射镜根据待测镜片的旋转角度同步或依次进行两倍预设角度的旋转。

在一些实施例中，本发明提供的一种光学镜片测量方法，光学镜片测量方法还包括：

在偏振分束镜的反射路径上设置第三反射镜和第二分束镜，在偏振分束镜的反射路径上设置第三反射镜，在第二分束镜的反射路径上设置光斑位置传感器，光斑位置传感器分别连接于第一反射镜和第三反射镜的电控系统，电控系统根据光斑位置传感器的信号调节第一反射镜和第三反射镜的光路。

在一些实施例中，本发明提供的一种光学镜片测量方法，光学镜片测量方法还包括：

在第三反射镜的反射路径上设置第一分束镜，在第一分束镜的分束路径上分别设置啁啾检测模块和透过率反射率检测模块。

在一些实施例中，本发明提供的一种光学镜片测量方法，光学镜片测量方法还包括：

在装载待测镜片之前，分别测量并记录透射测量路径和反射测量路径的啁啾测量值，根据系统啁啾值分别对啁啾测量值进行修正后得到啁啾输出值。

可见，本发明实施例的一种光学镜片测量装置和方法，通过构建反射测量路径和透射测量路径以及在反射镜上设置可拆卸安装的光束遮挡模块，实现透射率、反射率以及啁啾三种测量，无需重新校准和调试，节省了大量时间，提高了检测效率。此外，还通过旋转模块使得待测镜片和与其对应的反射镜片进行旋转，从而使其能根据不同的光学镜片以及不同的角度测量不同的光学参数，增加了检测多样性，简化了检测复杂度，降低了人力物力成本，有利于企业的可持续发展。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1显示为本发明实施例1中一种光学镜片测量装置的结构示意图；

图2显示为本发明实施例1中1/4波片的作用示意图；

图3显示为本发明实施例1中在第一反射镜前方关闭光束遮挡模块使激光无法通过、在第二反射镜前方打开光束遮挡模块使激光通过的示意图；

图4显示为本发明实施例1中在第一反射镜前方打开光束遮挡模块使激光通过、在第二反射镜前方关闭光束遮挡模块使激光无法通过的示意图；

图5显示为本发明实施例1中待测镜片和第二反射镜的旋转示意图；

图6显示为本发明实施例4中一种光学镜片测量方法的流程图。

对应说明书附图内的附图标记参考如下：

光源1，半波片2，偏振分束镜3，第三反射镜4，第二分束镜5，1/4波片6，待测镜片7，第二反射镜8，第一反射镜9，第一分束镜10，透过率反射率检测模块11，啁啾检测模块12，光斑位置传感器13。

具体实施方案

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

【实施例1】

本方案发明人发现，在现有技术对光学镜片进行检测的装置中，通常来说，在单次测量中，只能测量透射率、某一角度下的反射率、啁啾这三项中的一项参数。这样的测量装置在实际使用中每次测量都需要校准，极大程度地影响了检测的效率。并且，校准的过程步骤繁琐、精度要求高，对实现自动化检测而言是很大的阻碍。本发明实施例1提供如下方案：

如图1所示，本实施例提供一种光学镜片测量装置，包括光源1、半波片2、偏振分束镜3、1/4波片6、第一反射镜9、第二反射镜8、第一分束镜10和透过率反射率检测模块11。

第一反射镜9和第二反射镜8上分别可拆卸安装有光束遮挡模块，待测镜片7设置于1/4波片6和第一反射镜9之间，第二反射镜8设置于待测镜片7的反射路径上，透过率反射率检测模块11设置于偏振分束镜3的反射路径上。

进一步地，光学镜片测量装置还包括第三反射镜4、光斑位置传感器13和第二分束镜5，第三反射镜4设置于偏振分束镜3的反射路径上，第二分束镜5设置于第三反射镜4的反射路径上，位于第三反射镜4和第一分束镜10之间。光斑位置传感器13设置于第二分束镜5的反射路径上，透过率反射率检测模块11设置于第二分束镜5的透射路径上，光斑位置传感器13分别连接于第一反射镜9和第三反射镜4的电控系统，电控系统用于单独调节第一反射镜9和第三反射镜4的反射角度。

需要说明的是，第二分束镜5是一种分光镜，可以分小于0.5％的光，也可以分小于5％光，还可以分小于50％的光，分光片类型可以根据需要自主进行选择。第二分束镜5主要用于分出一部分光用来进行光路准直调节且不损耗过多能量。光斑位置传感器13主要用于监测光束位置和方向，位于第二分束镜5的上方。第三反射镜4与光斑位置传感器13和第二分束镜5协同调节使用，第三反射镜4和第一反射镜9联合光斑位置传感器13进行光路校准，从而提升测量正确率。

光学镜片测量装置还包括第一分束镜10和啁啾检测模块12，第一分束镜10设置于第三反射镜4的反射路径上，透过率反射率检测模块11和啁啾检测模块12分别设置于第一分束镜10的分束路径上。

需要说明的是，光源1采用激光光源，主要用于提供测试用的激光光束。可以是皮秒激光光源，也可以是飞秒激光光源，用于提供稳定的激光光束，其功率大于1mW。脉冲宽度可以是飞秒量级，也可以是皮秒量级，其波长可是固定波长，也可以是可调波长。

需要说明的是，半波片2主要用于改变激光光束线偏振方向，设置于靠近光源1，位于光源1之后。型号种类可以采用聚合物真零级半波片、石英零级半波片以及石英真零级半波片，都可达到改变激光光束偏振方向的效果。

需要说明的是，偏振分束镜3主要用于分离不同偏振方向激光光束，设置于半波片之后。1/4波片6设置在偏振分束镜3之后，减少了反射光的影响，保证镜片检测准确率，校准一次后无需重新校准，提升检测效率。如图2所示，激光光束经过半波片2与偏振分束镜3后为P偏振光，P偏振光入射到过1/4波片6后变为圆偏振光(左旋圆偏振光或右旋圆偏振光)，经反射回来的圆偏振光再次经过1/4波片6后就变为水平偏振方向的S偏振光，可以被偏振分束镜3全部反射至另一方向而不损失能量。具体地，1/4波片6可以采用聚合物真零级1/4波片、石英零级1/4波片以及石英真零级1/4波片等。

需要说明的是，第三反射镜4采用超快反射镜，主要用于反射光束，可以根据实际场景需要设置符合场景需要的数量，一般地，为了节省成本，这里采用一个第三反射镜4。其镜架为压电反射镜架，镜片为超快反射镜，波长可选，由光源波长决定。另一种情况下，也可以采用介质膜反射镜，但反射率比超快要低，功率损耗较多。因此第三反射镜4优选采用超快反射镜，超快反射镜引入的啁啾小且反射率高，功率消耗少。

需要说明的是，第一反射镜9采用超快反射镜，主要用于将透过待测镜片7的光束原路反射回待测镜片7，以测量待测镜片7的透射性参数。其镜架为压电反射镜架，镜片为超快反射镜。另一种情况下，也可以采用介质膜反射镜，但反射率比超快反射镜要低，功率损耗较多。因此本实施例中的第一反射镜9优选采用超快反射镜，超快反射镜引入的系统啁啾小、反射率高、功率损耗少。

需要说明的是，第二反射镜8采用超快反射镜，主要用于将待测镜片7反射的光束原路返回至待测镜片7上，以测量待测镜片7的反射性参数。其镜架为压电反射镜架，镜片为超快反射镜，与第一反射镜9相同，在此不再赘述。

需要说明的是，第二反射镜8采用超快反射镜，主要用于反射光束，测量待测镜片7的反射性参数，把待测镜片7反射的光束原路返回至待测镜片7上，第二反射镜8设置于待测镜片7的下方。其镜架为压电反射镜架，镜片为超快反射镜。另一种情况下，也可以采用介质膜反射镜，但反射率比超快要低，功率损耗较多。因此第二反射镜8优选采用超快反射镜，超快反射镜引入的啁啾小且反射率高，功率消耗少。

需要说明的是，第一分束镜10为非偏振分束镜，适用波长可以由光源决定，用于将一束光束分为两束分别进行性能测量，可以是平板，可以是立方，非偏振平板分束镜通光孔径更大一些，更好调节。具体地，本实施例中采用50-50分束镜，在本发明的其他实施方式中，也可以采用30-70分束镜、70-30分束镜或其他常见比例的分束镜，来实现分光的功能。本领域技术人员可以根据测量需要灵活选用分束镜的型号或种类。进一步地，本实施例采用50-50分束镜，这样调节功率时不会出现极端现象，例如啁啾测量装置由于功率过小而无法测量，又例如功率过小导致功率测量模块准确率降低。

需要说明的是，透过率反射率检测模块11为测量功率的器件，用于测量光束功率来计算透过率和反射率，设置于第一分束镜10的后方。具体地，透过率反射率检测模块11可以采用功率计，也可以采用光电探测器。进一步地，功率计可以采用光电功率计，也可以采用热电功率计。光电功率计效率高但光谱测量范围有限制，热电功率计效率较低但光谱测量范围宽。本领域技术人员可以根据测量需要以及光源参数灵活选用。

需要说明的是，啁啾检测模块12为测量啁啾的器件，用于测量待测镜片7的啁啾参数。具体地，啁啾检测模块12可以采用啁啾测量仪器。

光源1、半波片2、偏振分束镜3和1/4波片6依次排列设置，形成光源入射路径。可以理解的是，光源1射出的激光依次经过半波片2和偏振分束镜3得到单偏振光，再通过入1/4波片6射到待测镜片7进行光学参数测试。

第二反射镜8、待测镜片7、1/4波片6、偏振分束镜3和第一分束镜10形成反射测量路径，即当待测镜片7为反射镜时，测试其反射性参数。可以理解的是，入射光经过待测镜片7后反射至第二反射镜8，通过第二反射镜8把光束反射回待测镜片7，反射的光束依次经过1/4波片6、偏振分束镜3和第一分束镜10，最后被第一分束镜10将一束光束分为两束分别进行性能测量，即两束光分别进入透过率反射率检测模块11和啁啾检测模块12进行反射率和啁啾检测。

第一反射镜9、待测镜片7、1/4波片6、偏振分束镜3和第一分束镜10形成透射测量路径，即当待测镜片7为透射镜时，测试其透射性参数。可以理解的是，入射光经过待测镜片7后透射至第一反射镜9，通过第一反射镜9把光束原路反射回待测镜片7，反射的光束依次经过1/4波片6、偏振分束镜3和第一分束镜10，最后被第一分束镜10将一束光束分为两束分别进行性能测量，即两束光分别进入透过率反射率检测模块11和啁啾检测模块12进行透过率检测和啁啾检测。

需要说明的是，待测镜片7可以是反射镜，也可以是透镜，还可以是分束镜。当待测镜片是反射镜或透镜时，第一反射镜9和第二反射镜8始终只有一个处于工作状态，因此无需借助光束遮挡模块来实现控制；当待测镜片7为分束镜时，为了能更好地测试其性能参数，在第一反射镜9和第二反射镜8上分别可拆卸安装有光束遮挡模块。在本实施例中，光束遮挡模块的安装在支架上，光束遮挡模块在该支架上可以控制打开或关闭。将带有光束遮挡模块的支架分别安装在第一反射镜9和第二反射镜8的前方，通过打开光束遮挡模块使激光得以通过，通过关闭光束遮挡模块使激光无法通过。

需要说明的是，光束遮挡模块也可以分别安装在第一反射镜9和第二反射镜8前方，使激光无法通过；当需要激光通过时，分别拆除第一反射镜9和第二反射镜8前方的光束遮挡模块，使激光得以通过。

此外，光束遮挡模块可以采用遮挡高功率激光以及不会被激光能量灼烧且不会反射激光的器件。具体地，可以采用遮光板，也可以采用零孔径光阑，还可以采用光快门。光束遮挡模块是能完全挡住激光光束、不反射激光且本身不会受到激光影响的器件，主要用于测量分束镜时让透射光路与反射光路互不影响。

需要说明的是，在本实施例中，待测镜片7为分束镜。如图3所示，当需要检测待测镜片7的反射性参数时，关闭第一反射镜9前方的光束遮挡模块使激光无法通过，打开第二反射镜8前方的光束遮挡模块使激光得以通过。通过第二反射镜8、待测镜片7、1/4波片6、偏振分束镜3和第一分束镜10形成的反射测量路径进行反射性参数测量。如图4所示，当需要检测待测镜片7的透射性参数时，打开第一反射镜9前方的光束遮挡模块使激光得以通过，关闭第二反射镜8前方的关闭光束遮挡模块使激光无法通过，通过第一反射镜9、待测镜片7、1/4波片6、偏振分束镜3和第一分束镜10形成的透射测量路径进行透射性参数测量。

进一步地，对于反射性参数测量而言，光学镜片测量装置还包括第一旋转模块和第二旋转模块，第一旋转模块用于旋转待测镜片7，第二旋转模块用于根据待测镜片7旋转的角度对第二反射镜8进行旋转，第一旋转模块和第二旋转模块的旋转轴的位置均为激光入射至待测镜片7的入射点所在的竖直方向轴线上。通过上述结构及位置关系，光学镜片测量装置可以测量待测镜片7在不同角度时的光学参数，尤其是在不同角度下的反射率，扩展了光学镜片测量装置的适用场景。第一旋转模块和第二旋转模块可以用单独控制装置分别控制，也可以用组合传动控制装置同时控制。需要说明的是，单独控制装置可以采用减速电机，用减速电机单独控制第一旋转模块和第二旋转模块旋转。组合传动控制装置则需要在电机输出端增设传动装置，从而实现第一旋转模块和第二旋转模块的同时控制。

本实施例中，采用单独控制装置分别控制第一旋转模块和第二旋转模块的实施方式。具体地，第一减速电机的输出轴直接连接于待测镜片7，第二减速电机的输出轴传动连接于第二反射镜8。第一减速电机和第二减速电机转动后分别带动待测镜片7和第二反射镜8围绕同一旋转轴转动。该旋转轴的位置为激光入射至待测镜片7的入射点所在的竖直方向轴线。

具体地，当待测镜片7围绕该旋转轴转动时，待测镜片7反射的光束，也即入射到第二反射镜8的光束，会随之发生转动。此时第二反射镜8也应当围绕该旋转轴转动。并且当第二反射镜8旋转时，入射到第二反射镜8的光束应当始终与第二反射镜8成垂直状态，且第二反射镜8与待测镜片7之间的距离不变。

需要说明的是，为了满足上述条件以实现测量，第二反射镜8的旋转角度应当为待测镜片7的旋转角度的两倍。其中，第二反射镜8不仅需要跟随待测镜片7进行同方向转动，还需要以激光入射至第二反射镜8的入射点为圆心，向待测镜片7的方向进行转动。为了便于理解，此处本领域技术人员可以参照行星的自转与公转的概念。上述实施方式的优点是，待测镜片7和第二反射镜8分别由两个减速电机控制，两者的转动过程互不影响，可以同时转动，也可以依次转动，两个减速电机分别驱动，转动过程能够更加精确。

具体地，如图5所示，图5中α为待测镜片7的转动角度；β为第二反射镜8本身转动的角度。α'为待测镜片7的法线夹角，等于光束入射角的变化量；β'为第二反射镜8的法线夹角，等于光束入射角加反射角的变化量。由于入射角等于反射角，可知α＝α',β＝β'，所以β＝2α，使得待测镜片7旋转角度α时，第二反射镜8整体能够以激光入射至待测镜片7的入射点为圆心、以d为半径同方向旋转β°，且第二反射镜8本身同方向旋转β°。

在本实施例中，光学镜片测量装置的初始状态被设置为图1中的状态，即待测镜片7和第二反射镜8的初始状态入射角为45°。而在后续测量过程中，可以通过朝向同侧旋转待测镜片7和第二反射镜8，使其到达45°±30°的位置范围，来进行其他角度下的反射性参数测量。

在本发明的其他实施方式中，光学镜片测量装置可以采用组合传动装置来控制待测镜片7和第二反射镜8的旋转。举例来说，组合传动装置包括减速电机、第一传动机构和第二传动机构。其中，待测镜片7通过第一传动机构传动连接于减速电机的输出端，同时第二反射镜8通过第二传动机构也传动连接于减速电机的输出端。上述实施方式的优点是，待测镜片7和第二反射镜8通过同一减速电机驱动，能够保证两者的转动过程同步进行，降低了控制难度。

上述组合传动装置中的传动机构也可以是具有一定传动比的周转齿轮系，以使待测镜片7和第二反射镜8的转动角度能够满足检测的需求。本领域技术人员可以从教科书或工具书中了解到该周转齿轮系的具体结构，并进行对应结构的设计，在此不再赘述。

本领域技术人员应当理解的是，上述采用单独控制装置或组合传动装置的具体实施方式，仅为简单举例来说明其可行性，而不应当仅以上述实施方式限定本发明的保护范围。

【实施例2】

本实施例提供一种光学镜片测量装置，其整体结构与实施例1中大致相同，区别之处在于，待测镜片7实际上为反射镜，此时仅借助第二反射镜8组成反射光路，以测量待测镜片7的反射性能。

需要说明的是，对于待测镜片7在不同角度下的反射性能，仍然可以通过采用与实施例1相类似的方式进行测量，其原理不变，在此不再赘述。并且，此时第一反射镜9不会有光线射入，因此不参与待测镜片反射性能的测量。

【实施例3】

本实施例提供一种光学镜片测量装置，其整体结构与实施例1中大致相同，区别之处在于，待测镜片7实际上为透镜，此时仅借助第一反射镜9组成透射光路，以测量待测镜片7的透射性能。

需要说明的是，此时第二反射镜8不会有光线射入，因此不参与待测镜片反射性能的测量。并且，测量镜片7的透射性能时，待测镜片7也无需转动。

【实施例4】

如图6所示，本实施例还提供一种光学镜片测量方法，该方法适用于如实施例1-3所提供的光学镜片测量装置，该方法包括如下步骤：

通过依次排列设置的光源1、半波片2、偏振分束镜3和1/4波片6构建光源入射路径，通过第一反射镜9、待测镜片7、1/4波片6和偏振分束镜3构建透射测量路径，通过第二反射镜8、待测镜片7、1/4波片6和偏振分束镜3构建反射测量路径；

待测镜片7设置于1/4波片6和第一反射镜9之间，第二反射镜8设置于待测镜片7的反射路径上，透过率反射率检测模块11设置于偏振分束镜3的反射路径上。

光源1通过光源入射路径入射到待测镜片7上，通过透射测量路径测量待测镜片7的透射性参数，通过反射测量路径测量待测镜片7的反射性参数；第一反射镜9和第二反射镜8上分别可拆卸安装有光束遮挡模块，通过安装拆卸光束遮挡模块测量待测镜片7的分束性参数。

进一步地，光学镜片测量方法还包括在偏振分束镜3的反射路径上设置第三反射镜4和第二分束镜5，在偏振分束镜3的反射路径上设置第三反射镜4，在第二分束镜5的反射路径上设置光斑位置传感器13，光斑位置传感器13分别连接于第一反射镜9和第三反射镜4的电控系统，电控系统根据光斑位置传感器13的信号调节第一反射镜9和第三反射镜4的光路。

具体地，在对待测镜片7测量时，经过测量路径的光束经过第三反射镜4，再通过第二分束镜5分出一部分光反射至光斑位置传感器13，此时第一反射镜9和第三反射镜4的电控系统根据光斑位置传感器13的信号可以实时调节第一反射镜9和第三反射镜4的光路，从而得到光路准直校准效果，提升测量正确率。

进一步地，光学镜片测量方法还包括在第三反射镜4的反射路径上设置第一分束镜10，在第一分束镜10的分束路径上分别设置啁啾检测模块12和透过率反射率检测模块11。在装载待测镜片7之前，分别测量并记录透射测量路径和反射测量路径的啁啾测量值，根据系统啁啾值分别对啁啾测量值进行修正后得到啁啾输出值。

需要说明的是，在装载待测镜片7之前，当需要测量系统中反射测量路径的啁啾数值时，可以拆卸第一反射镜9，并且把第二反射镜8安装至第一反射镜9的位置，从而得以测量系统中反射测量路径的啁啾数值。

具体地，在待测镜片7装载前，先分别测量系统中透射测量路径和反射测量路径的啁啾数值，然后根据系统原来设定的啁啾值来修正待测镜片7装载之后透射测量路径和反射测量路径的啁啾检测结果，从而进一步提高测量精度。

进一步地，在检测时，通过第一旋转模块旋转待测镜片7，以及通过第二旋转模块根据待测镜片7旋转的角度对第二反射镜8进行旋转，控制入射到第二反射镜8的光束与第二反射镜8成垂直状态，第二反射镜8与待测镜片7之间的距离保持不变，第二反射镜8的旋转角度为待测镜片7的旋转角度的两倍，且第一旋转模块和第二旋转模块的旋转轴的位置为激光入射至待测镜片7的入射点所在的竖直方向轴线上。

需要说明的是，待测镜片7和第二反射镜8通过上述状态以及位置关系进行旋转时，第二反射镜8不需要再进行额外的任何调整，会根据测镜片7旋转的角度自动进行旋转至反射位置。

进一步地，测量待测镜片7的初始入射角度的反射率之后，对待测镜片7进行预设角度的旋转，以测量其不同入射角度下的反射率，第二反射镜8根据待测镜片7的旋转角度同步或依次进行两倍预设角度的旋转。

具体地，待测镜片7和第二反射镜8的初始状态入射角为45°，在后续测量过程中，对待测镜片7顺时针旋转或者逆时针旋转，第二反射镜8会跟随测镜片7旋转的角度自动进行旋转至反射位置，使的待测镜片7能到达45°±30°的测量位置范围，来进行其他角度下的反射性参数测量。

具体实施中，当待测镜片时反射镜或透镜时，第一反射镜9和第二反射镜8始终只有一个处于工作状态，因此无需借助光束遮挡模块来实现控制。当待测镜片7为分束镜时，为了能更好地测试其性能参数，在第一反射镜9和第二反射镜8上分别可拆卸安装有光束遮挡模块。

当检测的待测镜片7为反射镜时，光源1射出的激光依次经过半波片2、偏振分束镜3和1/4波片6，入射到待测镜片7。入射光经过待测镜片7后反射至第二反射镜8，通过第二反射镜8把光束反射回待测镜片7，反射的光束依次经过1/4波片6、偏振分束镜3和第一分束镜10，最后被第一分束镜10将一束光束分为两束光，两束光分别进入透过率反射率检测模块11和啁啾检测模块12进行反射率和啁啾检测。此外，对待测镜片7的角度进行调节，使其可以进行其他角度下的反射性参数测量。

当检测的待测镜片7为透射镜时，光源1射出的激光依次经过半波片2、偏振分束镜3和1/4波片6，入射到待测镜片7。入射光经过待测镜片7后透射至第一反射镜9，通过第一反射镜9把把光束反射回待测镜片7，反射的光束依次经过1/4波片6、偏振分束镜3和第一分束镜10，最后被第一分束镜10将一束光束分为两束分别进行性能测量，即两束光分别进入透过率反射率检测模块11和啁啾检测模块12进行透过率和啁啾检测。

当检测的待测镜片7为分束镜时，光源1射出的激光依次经过半波片2、偏振分束镜3和1/4波片6，入射到待测镜片7。

需要检测其反射性参数时，在第一反射镜9上关闭光束遮挡模块使激光无法通过，在第二反射镜8上打开光束遮挡模块使激光通过。入射光经过待测镜片7后反射至第二反射镜8，通过第二反射镜8把光束反射回待测镜片7，反射的光束依次经过1/4波片6、偏振分束镜3和第一分束镜10，最后被第一分束镜10将一束光束分为两束光，两束光分别进入透过率反射率检测模块11和啁啾检测模块12进行反射率和啁啾检测。此外，对待测镜片7的角度进行调节，使其可以进行其他角度下的反射性参数测量。

需要检测其透射性参数时，在第一反射镜9上打开光束遮挡模块使激光得以通过，在第二反射镜8上关闭光束遮挡模块使激光无法通过。入射光经过待测镜片7后透射至第一反射镜9，通过第一反射镜9把光束反射回待测镜片7，反射的光束依次经过1/4波片6、偏振分束镜3和第一分束镜10，最后被第一分束镜10将一束光束分为两束分别进行性能测量，即两束光分别进入透过率反射率检测模块11和啁啾检测模块12进行透过率和啁啾检测。

综上所述，本发明的实施例1-4提供了一种光学镜片测量装置和方法，通过构建反射测量路径和透射测量路径以及在反射镜上设置可拆卸安装的光束遮挡模块，实现透射率、反射率以及啁啾三种测量，无需重新校准和调试，节省了大量时间，提高了检测效率。此外，还通过旋转模块使得待测镜片和与其对应的反射镜片进行旋转，从而使其能根据不同的光学镜片以及不同的角度测量不同的光学参数，增加了检测多样性，简化了检测复杂度，降低了人力物力成本，有利于企业的可持续发展。

以上内容仅为本申请的具体实施方式，本申请的保护范围并不局限于此。本领域技术人员在本申请所公开的技术范围内可以进行变化或替换，这些变化或替换都应当在本申请的保护范围之内。

本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (15)

1.一种光学镜片测量装置，其特征在于，包括光源(1)、半波片(2)、偏振分束镜(3)、1/4波片(6)、第一反射镜(9)、第二反射镜(8)和透过率反射率检测模块(11)，待测镜片(7)设置于所述1/4波片(6)和第一反射镜(9)之间，所述第二反射镜(8)设置于所述待测镜片(7)的反射路径上；所述光源(1)、半波片(2)、偏振分束镜(3)和1/4波片(6)依次排列设置，形成光源入射路径；所述透过率反射率检测模块(11)设置于所述偏振分束镜(3)的反射路径上，所述第二反射镜(8)、待测镜片(7)、1/4波片(6)和偏振分束镜(3)形成反射测量路径，所述第一反射镜(9)、待测镜片(7)、1/4波片(6)和偏振分束镜(3)形成透射测量路径。

2.根据权利要求1所述的光学镜片测量装置，其特征在于，还包括第三反射镜(4)、光斑位置传感器(13)和第二分束镜(5)，所述第三反射镜(4)设置于所述偏振分束镜(3)的反射路径上，所述第二分束镜(5)设置于所述第三反射镜(4)的反射路径上，所述光斑位置传感器(13)设置于所述第二分束镜(5)的反射路径上，所述透过率反射率检测模块(11)设置于所述第二分束镜(5)的透射路径上，所述光斑位置传感器(13)分别连接于所述第一反射镜(9)和第三反射镜(4)的电控系统，所述电控系统用于单独调节所述第一反射镜(9)和第三反射镜(4)的反射角度。

3.根据权利要求2所述的光学镜片测量装置，其特征在于，还包括第一分束镜(10)和啁啾检测模块(12)，所述第一分束镜(10)设置于所述第三反射镜(4)的反射路径上，所述透过率反射率检测模块(11)和啁啾检测模块(12)分别设置于所述第一分束镜(10)的分束路径上。

4.根据权利要求3所述的光学镜片测量装置，其特征在于，所述第一分束镜(10)为非偏振分束镜。

5.根据权利要求2所述的光学镜片测量装置，其特征在于，所述第一反射镜(9)和第三反射镜(4)均为超快反射镜。

6.根据权利要求1所述的光学镜片测量装置，其特征在于，还包括：

第一旋转模块，用于旋转所述待测镜片(7)；

第二旋转模块，用于根据所述待测镜片(7)旋转的角度对所述第二反射镜(8)进行旋转；当旋转时，入射到所述第二反射镜(8)的光束与所述第二反射镜(8)成垂直状态，所述第二反射镜(8)与待测镜片(7)之间的距离保持不变，所述第二反射镜(8)的旋转角度为所述待测镜片(7)的旋转角度的两倍。

7.根据权利要求6所述的光学镜片测量装置，其特征在于，所述第一旋转模块和第二旋转模块的旋转轴的位置为激光入射至所述待测镜片(7)的入射点所在的竖直方向轴线上。

8.根据权利要求6所述的光学镜片测量装置，其特征在于，所述第一旋转模块和第二旋转模块分别采用单独控制装置或组合传动控制装置。

9.根据权利要求1所述的光学镜片测量装置，其特征在于，所述第一反射镜(9)和第二反射镜(8)上分别可拆卸安装有光束遮挡模块。

10.一种光学镜片测量方法，应用如权利要求1-9任一项所述的光学镜片测量装置，其特征在于，所述方法包括：

通过依次排列设置的光源(1)、半波片(2)、偏振分束镜(3)和1/4波片(6)构建光源入射路径，通过第一反射镜(9)、待测镜片(7)、1/4波片(6)和偏振分束镜(3)构建透射测量路径，通过第二反射镜(8)、待测镜片(7)、1/4波片(6)和偏振分束镜(3)构建反射测量路径；

所述待测镜片(7)设置于所述1/4波片(6)和第一反射镜(9)之间，所述第二反射镜(8)设置于所述待测镜片(7)的反射路径上，所述透过率反射率检测模块(11)设置于所述偏振分束镜(3)的反射路径上；

所述光源(1)通过所述光源入射路径入射到所述待测镜片(7)上，通过所述透射测量路径测量所述待测镜片(7)的透射性参数，通过所述反射测量路径测量所述待测镜片(7)的反射性参数。

11.根据权利要求10所述的光学镜片测量方法，其特征在于，所述光学镜片测量方法还包括：

在检测时，通过第一旋转模块旋转所述待测镜片(7)，以及通过第二旋转模块根据所述待测镜片(7)旋转的角度对所述第二反射镜(8)进行旋转，控制入射到所述第二反射镜(8)的光束与所述第二反射镜(8)成垂直状态，所述第二反射镜(8)与待测镜片(7)之间的距离保持不变，所述第二反射镜(8)的旋转角度为所述待测镜片(7)的旋转角度的两倍，且所述第一旋转模块和第二旋转模块的旋转轴的位置为激光入射至待测镜片(7)的入射点所在的竖直方向轴线上。

12.根据权利要求11所述的光学镜片测量方法，其特征在于，所述光学镜片测量方法还包括：

测量所述待测镜片(7)的初始入射角度的反射率之后，对所述待测镜片(7)进行预设角度的旋转，以测量其不同入射角度下的反射率，所述第二反射镜(8)根据所述待测镜片(7)的旋转角度同步或依次进行两倍预设角度的旋转。

13.根据权利要求10所述的光学镜片测量方法，其特征在于，所述光学镜片测量方法还包括：

在所述偏振分束镜(3)的反射路径上设置第三反射镜(4)和第二分束镜(5)，在所述偏振分束镜(3)的反射路径上设置所述第三反射镜(4)，在所述第二分束镜(5)的反射路径上设置光斑位置传感器(13)，所述光斑位置传感器(13)分别连接于所述第一反射镜(9)和第三反射镜(4)的电控系统，所述电控系统根据所述光斑位置传感器(13)的信号调节所述第一反射镜(9)和第三反射镜(4)的光路。

14.根据权利要求13所述的光学镜片测量方法，其特征在于，所述光学镜片测量方法还包括：

在所述第三反射镜(4)的反射路径上设置第一分束镜(10)，在所述第一分束镜(10)的分束路径上分别设置啁啾检测模块(12)和所述透过率反射率检测模块(11)。

15.根据权利要求14所述的光学镜片测量方法，其特征在于，所述光学镜片测量方法还包括：

在装载所述待测镜片(7)之前，分别测量并记录所述透射测量路径和所述反射测量路径的啁啾测量值，根据系统啁啾值分别对所述啁啾测量值进行修正后得到啁啾输出值。