[发明专利]一种利用激光测量透镜曲率半径的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于应用光学设备技术领域，涉及一种利用激光测量透镜曲率半径的方法，本发明还涉及一种激光牛顿环仪测量装置。

背景技术

传统的透镜曲率半径的牛顿环仪测量方法，一般由透镜和光学平板玻璃组成牛顿环仪进行测量，牛顿环仪一般由一块曲率半径很大的待测平凸透镜和一块光学平板玻璃构成，采用波长589.3nm的钠黄光光源进行测量，钠黄光经反射镜反射后垂直入射到牛顿环仪上，可在平凸透镜的表面产生等厚干涉环条纹（包括明环和暗环），经读数显微镜测量暗环参数，可测出待测平凸透镜的曲率半径。但是传统牛顿环仪是通过紧固螺钉调节待测平凸透镜和光学平板玻璃的相对位置，从而产生干涉条纹，在测量的过程中，待测平凸透镜和光学平板玻璃都不可避免地出现应力变形，从而使得待测平凸透镜的曲率半径发生改变，影响测量的精确度。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用激光测量透镜曲率半径的方法，解决了现有牛顿环仪测量方式在实际测量中平凸透镜产生应力变形，测量误差较大的问题。

本发明的另一目的是提供一种激光牛顿环仪测量装置。

本发明所采用的技术方案是，一种利用激光测量透镜曲率半径的方法，该方法利用一种激光牛顿环仪测量装置，其结构是：包括一圆桶状的安装座，安装座）的上圆口安装有上盖，上盖沿轴心开有圆口，安装座内腔底面上设有一圆形凹槽，待测的平凸透镜放置在圆形凹槽）上；上盖的轴心上方设置有与水平面呈45度夹角的反射镜，反射镜的水平入射方向设置有激光源，入射光经反射镜反射后能够垂直入射到平凸透镜上，反射镜的上方设置有读数显微镜，

利用上述装置，按照以下步骤实施：

步骤1、将待测平凸透镜水平放置在安装座的内部圆形凹槽槽沿上；

步骤2、利用激光源发出激光，激光经反射镜反射后垂直入射到待测平凸透镜上，经待测平凸透镜的上下表面产生的两束反射光是相干光，该两束反射光形成干涉牛顿环，通过读数显微镜测量干涉条纹的暗环级数k，同时测量第k级暗环对应的直径Dk，采用多次测量的方法，k值取k+1,k+2,k+3,k+4,k+5,k+6,…多个暗环，并测出对应暗环的直径值；

同时采用逐差法处理数据，m为一恒定整数，需同时再测出k+m+1,k+m+2,k+m+3,k+m+4,k+m+5,k+m+6,…多个暗环的直径值；

将以上测得的数据通过公式                                               计算，即得待测平凸透镜的曲率半径。

本发明所采用的另一技术方案是，一种激光牛顿环仪测量装置，包括一圆桶状的安装座，安装座的上圆口安装有上盖，上盖沿轴心开有圆口，安装座内腔底面上设有一圆形凹槽，圆形凹槽的槽沿上放置待测平凸透镜；上盖的轴心上方设置有与水平面呈45度夹角的反射镜，反射镜的水平入射方向设置有激光源，使得入射光经反射镜反射后通过圆口能够垂直入射到平凸透镜上，反射镜的上方设置有读数显微镜。

本发明的测量透镜曲率半径的方法和装置，与现有的牛顿环仪测量技术相比，简单易行，待测平凸透镜无应力变形，测量重复性更好，测量精度更高。

附图说明

图1是现有牛顿环仪的结构示意图；

图2是本发明方法使用装置的结构示意图；

图3是激光入射到凸透镜平面原理示意图；

图4是激光入射到凸透镜球面原理示意图；

图5是利用本发明方法在显微镜下看到的干涉图样示意图。

图中，1.压盖，2.底盖，3.平凸透镜，4.紧固螺钉，5.光学平板玻璃，6.钠光源，7.反射镜，8.读数显微镜，9.氦氖激光源，10.圆形凹槽，11.上盖，12.圆口，13.安装座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。