[发明专利]一种干涉成像光学系统

说明书

本发明公开了一种干涉成像光学系统，包括第一透镜组、分光镜、第一反射镜、第二反射镜、第二透镜组和光电转换元件阵列；第一透镜组用于接收物光并形成目标物的像；像光进入分光镜，分光镜透射部分像光形成一路透射光，并反射部分像光形成另一路反射光；由分光镜透射出的光和反射出的光经两个反射镜后，重新进入分光镜，分光镜将两束光汇合并发生干涉，经过第二透镜组汇聚到光电转换元件阵列进行接收和记录；第一反射镜和第二反射镜的任意一个到分光镜的距离固定，另外一个可沿其光轴方向平行移动。本发明干涉成像光学系统，能够成像获得携带目标物形貌信息的干涉图像，通过后期的应用转换，能够为获得物体显微的二维形貌和光谱信息等提供数据基础。

技术领域

本发明涉及干涉测量应用技术领域，特别是涉及一种干涉成像光学系统。

背景技术

现有技术中，普通的成像系统由成像物镜组和光电转换器件阵列构成，物体光进入成像物镜组，形成的像由光电转换器件阵列接收，从而得到物体图像，通过成像系统可实时记录和观测物体形貌。

光波干涉是一种基本的光学物理现象，光学干涉测量是通过产生相干的两路光，一路作为参考光，一路作为测量光，参考光照射到位置固定的参考反射镜，测量光照射到被测对象，由参考反射镜反射回的参考光与被测对象反射回的物光光波叠加发生干涉，干涉条纹反映两路光光程差信息，从而根据干涉条纹的变化获得被测对象的特征信息。光学干涉测量技术不仅可测量长度、位移，还可获得物体显微的三维形貌、表面粗糙度、光谱信息等多种特性信息。

因此，如何能将干涉测量技术应用到成像系统中，能实时记录和观测携带物体形貌信息的干涉图像，可以为获得物体的二维形貌和光谱信息等提供数据基础。

发明内容

鉴于此，本发明提供一种干涉成像光学系统，能够成像获得携带目标物形貌信息的干涉图像。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种干涉成像光学系统，包括第一透镜组、分光镜、第一反射镜、第二反射镜、第二透镜组和光电转换元件阵列；

所述第一透镜组用于接收物光并形成目标物的像；

所述分光镜位于所述第一透镜组的像空间，所述分光镜透射部分像光形成一路透射光，并反射部分像光形成另一路反射光，透射光照射到所述第一反射镜，反射后返回到所述分光镜被反射出，另一路反射光照射到所述第二反射镜，反射后返回到所述分光镜被透射出；

由所述分光镜反射出的光和透射出的光汇合发生干涉，所述第二透镜组将干涉光汇聚到所述光电转换元件阵列，由所述光电转换元件阵列对干涉光进行接收和记录；

其中，所述第一反射镜和所述第二反射镜中的任意一个到所述分光镜的距离固定，另外一个可沿其光轴方向平行移动。

可选地，在所述第一透镜组的物方一侧设置有具有预设带通范围的滤光片，或者在分光镜的分光膜系前镜组中镀制具有预设带通范围的滤光膜系。

可选地，所述分光镜为分光棱镜；

所述分光镜朝向所述第一透镜组一面的通光孔径大于所述第一透镜组像方一侧的通光孔径；

所述分光镜朝向所述第二透镜组一面的通光孔径大于所述第二透镜组朝向所述分光镜一侧的通光孔径。

可选地，所述分光镜为分光棱镜，所述分光棱镜的第一表面垂直于所述第一透镜组的光轴方向，第二表面垂直于照射在所述第一反射镜的透射光的光路方向，第三表面垂直于照射在所述第二反射镜的反射光的光路方向，第四表面垂直于所述第二透镜组的光轴方向；

或者，所述分光镜为分光平片，所述分光平片以法线与所述第一透镜的光轴成45度设置。

可选地，可沿其所在光路方向移动的反射镜由直线驱动器连接，所述直线驱动器用于带动该反射镜沿其所在光路方向移动。