[发明专利]对聚焦光学系统聚焦光斑尺寸测量的装置及其使用方法

权利要求书

1.一种对聚焦光学系统聚焦光斑尺寸测量的装置，其特征在于：包括准直激光光源（1）、反射与透射切换单元（2）、分光镜（3）、聚光镜（4）、光功率探测器（5）、第一直线运动单元（6）、第二直线运动单元（7）、双缝（9）、聚焦透镜（10）、CCD相机（11）、计算机（12），其中准直激光光源（1）、分光镜（3）、反射与透射切换单元（2）、双缝（9）、聚焦透镜（10）、CCD相机（11）共光路依次设置，反射与透射切换单元（2）设置于第一直线运动单元（6）上, 双缝（9）和聚焦透镜（10）设置于第二直线运动单元（7）上, 所述分光镜（3）的反射光路上依次设置有聚光镜（4）和光功率探测器（5），光功率探测器（5）、直线运动单元（6）、第二直线运动单元（7）、CCD相机（11）均与计算机（12）连接。

2.根据权利要求1所述的一种对聚焦光学系统聚焦光斑尺寸测量的装置，其特征在于：上述装置的测量方法，依次包括下述步骤：

将被测透镜（8）设置在分光镜（3）与反射与透射切换单元（2）之间，激光器（1）发出的准直激光经过被测透镜聚焦为一定尺度的光斑，使透反射切换单元（2）工作在反射状态，并利用第一直线运动单元（6）和第二直线运动单元（7）所带有的计数功能记录反射面（12）当前位置A1及双缝（9）当前位置B1；

计算控制单元12驱动第一直线运动单元（6），带动反射面（12），沿光轴方向从透镜（8）焦后推扫到焦前；反射光经分光镜（3）后，由聚光镜（4）聚焦到光功率探测器（5），并由计算机（12）记录反射面在不同位置时的光功率值；

通过计算分析确定功率曲线顶点位置对应的反射面位置A2，使透反射切换单元2工作在透射状态；

计算机（12）驱动直线运动单元（7）沿光轴方向做前后推扫运动，CCD相机采集不同推扫位置的干涉花样；利用计算机（12）对采集到的干涉花样进行滤波去噪处理，分析计算双缝在不同位置所采集的干涉花样的对比度，绘制对比度变化曲线；利用计算机（12）分析对比度变化曲线，计算曲线在不同推扫位置对应的斜率，将原对比度曲线分为斜率变化区及斜率固定区，并确定两个区域的交点B2；

被测透镜（8）的聚焦光斑与双缝（9）之间的距离为：

L = ︱︱B2-B1︱-︱A2-A1︱︱

所选用的双缝的间距为d，激光光源的波长为λ，则被测聚焦光斑的直径D为：

D = λ*L/d。