[发明专利]点衍射干涉波像差测量仪及光学系统波像差的检测方法

权利要求书

1.一种点衍射干涉波像差测量仪，构成包括：光源(1)、分光器(2)、第一光强与偏振态调节器(3)、相移器(4)、第二光强与偏振态调节器(5)、理想波前发生单元(6)、物方精密调节台(7)、被测光学系统(8)、像方波前检测单元(9)、像方精密调节台(10)和数据处理单元(11)；所述的理想波前发生单元(6)是将从其第一输入端(6A)和第二输入端(6B)输入的光转换成在被测光学系统(8)的物方数值孔径范围内是标准球面波，并分别从其第一输出端(6C)或第二输出端(6D)输出的光学组件；其特征在于所述的理想波前发生单元(6)的第一输出端(6C)和第二输出端(6D)之间的中心距离s_o小于被测光学系统(8)的等晕区的直径，而大于被测光学系统(8)像点弥散斑的直径除以被测光学系统(8)的放大倍数。

2.利用权利要求1所述的点衍射干涉波像差测量仪对被测光学系统波像差的检测方法，其特征在于该方法包括下列步骤：

1)移动物方精密调节台(7)，使理想波前发生单元(6)的第一输出端或第二输出端位于被测光学系统(8)需要测量的视场点的位置；

2)移动像方精密调节台(10)，进行精密对准，使理想波前发生单元(6)的第一输出端的像点与像方掩模的滤波圆孔的中心对准，第二输出端的像点位于像方掩模的透光窗口内部；

3)调节第一光强与偏振态调节器和第二光强与偏振态调节器，使光电传感器采集到的干涉图的强度达到光电传感器的饱和光强的0.6～0.9，干涉可见度达到0.6以上；通过所述的相移器进行相移量δ的相移，所述的光电传感器采集干涉图，再通过所述的相移器进行相移量δ的相移，所述的光电传感器采集另一幅干涉图，重复m次，得到一组依次相应的m幅干涉图：Ia1，Ia2，…，Iam；对该组干涉图进行相位提取和相位解包裹后得到相位分布W_a；

4)移动像方精密调节台，进行精密对准，使理想波前发生单元的第二输出端的像点与像方掩模的滤波圆孔的中心对准，第一输出端的像点位于像方掩模的透光窗口内部；

5)调节第一光强与偏振态调节器和第二光强与偏振态调节器，使光电传感器采集到的干涉图的强度达到光电传感器饱和光强的0.6～0.9，干涉可见度达到0.6以上；通过所述的相移器进行相移量δ的相移共m次，每次所述的光电传感器采集一幅干涉图，得到一组干涉图的光强分布依次为Ib1，Ib2，…，Ibm；对该组干涉图进行相位提取和相位解包裹后得到相位分布W_b；

6)利用公式计算被测光学系统在所测量的视场点的波像差W，利用公式计算点衍射干涉波像差测量仪的系统误差。