[发明专利]光学玻璃均匀性测试装置及其测试方法

权利要求书

1.一种光学玻璃均匀性的测试装置，其特征在于包括：

干涉仪和数据采集系统(31)，由激光器(31-1)、分束器(31-2)、扩束物镜(31-3)、成像物镜(31-4)、CCD相机(31-5)和图像采集处理器(31-6)组成，其位置关系是：激光器(31-1)发出的激光透过分束器(31-2)经扩束物镜(31-3)扩束准直后照射置于液槽(32-1)中的待测光学玻璃(33)，该扩束物镜(31-3)又收集由所述的液槽(32-1)方向的反射光束经分束器(31-2)反射后，由成像物镜(31-4)成像被所述的CCD相机(31-5)摄像并传送给图像采集处理器(31-6)；

待测光学玻璃调配系统(32)，包括一液槽(32-1)，在该液槽(32-1)内依次置放托板(32-9)、花岗岩平板(32-2)、升降网(32-6)和待测光学玻璃(33)，该液槽(32-1)设有排液阀(32-8)和注液阀(32-7)，其内装有折射率匹配液(32-5)，该液槽(32-1)通过管道、注液阀(32-7)与盛有折射率匹配液(32-5)的液罐(32-4)相通，所述的液槽(32-1)置于倾斜调整机构(32-3)上，该倾斜调整机构(32-3)置于防振工作台(34)上。

2.根据权利要求1所述的光学玻璃均匀性的测试装置，其特征在于所述的干涉仪和数据采集系统(31)采用固定立式安装于相对独立的空间，所述的图像采集处理器(31-6)独立于一测试房间。

3.根据权利要求1所述的光学玻璃均匀性的测试装置，其特征在于所述的扩束物镜(31-3)的前表面与所述的液槽(32-1)内的折射率匹配液(32-5)最高液面的距离为30～80cm。

4.根据权利要求1所述的光学玻璃均匀性的测试装置，其特征在于所述的花岗岩平板(32-2)上表面的面形的P-V值为λ/10，并镀制增反膜，该增反膜的反射率为40％～70％，λ为激光器(31-1)的激光波长。

5.根据权利要求1所述的光学玻璃均匀性的测试装置，其特征在于所述的托板(32-9)是开有多条同心圆槽的板。

6.根据权利要求1所述的光学玻璃均匀性的测试装置，其特征在于所述的折射率匹配液用α溴代钠和火油配制，与待测光学玻璃的折射率相同。

7.利用权利要求1所述的光学玻璃均匀性的测试装置进行光学玻璃均匀性的测试方法，其特征在于包括下列步骤： 

①打开注液阀(32-7)将配制好的折射率匹配液缓缓的注入液槽(32-1)内，注入的液体量要能够浸没待测光学玻璃(33)，在地球的重力下液面将保持平稳和水平，该液面的面形标记为A(x，y)，花岗岩平板(32-2)的标准反射面的面形标记为B(x，y)，开机，激光干涉仪的CCD相机(31-5)和图像采集处理器(31-6)采集由液面反射的波前和通过液面并由花岗岩平板(32-2)的标准反射面反射的波前的相干成像，这时检测到的波相差标记为H₁(x，y)：

H₁(x，y)＝2A(x，y)+2n₀B(x，y)                (1)，

式中：n₀是待测光学玻璃的折射率，x和y是待测光学玻璃的位置坐标；

②利用升降网(32-6)将待测光学玻璃(33)缓缓的放入液槽(32-1)内并使待测光学玻璃(33)完全被液槽(32-1)内的折射率匹配液(32-5)浸入，激光干涉仪的CCD相机(31-5)和图像采集处理器(31-6)采集由液面反射的波前与透过液面和待测光学玻璃(33)后再由花岗岩平板(32-2)的标准反射面反射的波前相干成像，这时检测的波相差标记为H₂(x，y)：

H₂(x，y)＝2A(x，y)+2tΔn(x，y)+2n₀B(x，y)            (2)

；

③图像采集处理器(31-6)进行数据处理，由(2)式减去(1)式，得到待测光学玻璃(33)的均匀性图像

Δn(x，y)＝{H₂(x，y)-H₁(x，y)}/2t。

8.根据权利要求7所述的光学玻璃均匀性的测试方法，其特征在于所述的液槽内的折射率匹配液满足h₁+h₂＝h，

其中：

h为未放入待测光学玻璃(33)时，折射率匹配液(32-5)液面与花岗岩平板(32-2)上表面的距离，

放入待测光学玻璃(33)后，h₁为待测光学玻璃(33)的底面和花岗岩平板(32-2)的标准反射面之间距，h₂为待测光学玻璃(33)顶面与折射率匹配液(32-5)液面之间距。