[发明专利]折射率分布测量方法和折射率分布测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及折射率分布测量方法和折射率分布测量装置。

背景技术

日本专利公开No.（“JP”）08-014852提出了用于使用具有不同波长的两个射束来获得平板形状的测试对象的折射率分布的方法。JP 02-008726提出了用于通过在将测试对象浸入均具有与测试对象的折射率稍微不同的折射率的两种类型的匹配油中的每一种中时测量透过波面（transmitted wavefront）来发现该测试对象的折射率分布的方法。

在JP 08-014852中公开的方法要求将测试对象加工成平板形状。测试对象的加工是耗时的，并且改变测试对象的内部应力并因此改变其在加工前和加工后的内部折射率分布，由此导致折射率分布与加工前的折射率分布不同。

在JP 02-008726中公开的方法要求准备折射率与测试对象的折射率大致相等的两种类型的匹配油。匹配油的折射率的调整要求混合不同类型的油，并且该调整是耗时的。另外，具有高折射率的匹配油提供低透射率。因此，当根据JP 02-008726的方法测量具有高折射率的测试对象的透过波面时，检测器只能输出弱的信号，从而使测试对象的测量精度劣化。

发明内容

本发明提供折射率分布测量方法和折射率分布测量方法装置，其能够在非破坏状态中迅速且高度精确地测量测试对象的折射率分布。

根据本发明的折射率分布测量方法包括以下步骤：通过将基准光引入到被布置在折射率与测试对象的折射率不同的介质中的测试对象中来测量测试对象的透过波面，以及通过使用透过波面的测量结果来计算测试对象的折射率分布。测量步骤测量对于第一波长的第一透过波面和对于与第一波长不同的第二波长的第二透过波面。计算步骤通过利用第一透过波面和第二透过波面的测量结果以及被布置在介质中的基准对象的对于第一波长和第二波长中的每一个的透过波面来去除测试对象的形状成分，计算测试对象的折射率分布。基准对象具有与测试对象相同的形状和特定的折射率分布。

参照附图从示例性实施例的以下描述中，本发明的其它特征和方面将变得清晰。

附图说明

图1A和图1B是根据第一实施例的折射率分布测量装置的框图。

图2是根据第一实施例的用于示出折射率分布的处理过程的流程图。

图3A和图3B是示出在测试对象上定义的坐标系和在根据第一实施例的测量单元中的光线的光路的示图。

图4是根据第二实施例的折射率分布测量装置的框图。

图5是根据第三实施例的折射率分布测量装置的框图。

具体实施方式

以下将参照附图描述本发明的示例性实施例。

[第一实施例]

现在将描述根据第一实施例的执行折射率分布测量方法的折射率分布测量装置。折射率分布测量装置通过将测试对象浸入折射率与测试对象的折射率不同的介质（M）中并通过将诸如第一波长的光和第二波长的光之类的两种类型的基准射束引入到测试对象中来测量测试对象的透过波面。折射率分布测量装置然后利用透过波面的测量结果来计算测试对象的折射率分布。测试对象是具有正焦度的透镜（光学元件）。

图1是作为被配置为利用具有不同波长的两个射束来测量测试对象50的透过波面的测量单元的Talbot干涉计的框图。测试对象容器51的侧面由诸如玻璃的透光材料制成。测试对象容器51容纳诸如油的材料和测试对象50。

如图1A所示，从诸如He-Ne激光器的（第一）光源10发射的光具有第一波长λ₁，穿过诸如二向色镜的射束分离器20，并到达针孔板中的针孔30。另一方面，如图1B所示，从诸如He-Cd激光器的（第二）光源11发射的光具有第二波长λ₂，在射束分离器20上被反射，并到达针孔30。这里，光轴方向被设置为从光源10发射光的方向，光轴被设置为光束的中心。

光穿过针孔30并被衍射。针孔30的直径Φ如此小，以至于衍射光可被视为理想球面波，并且针孔30的直径Φ被设计为使得直径Φ可被视为通过物体侧的数值孔径（“NA”）和光的波长λ满足式1：

式1

Φ~λNA]]>