[实用新型]自聚焦透镜透射波前测量装置

说明书

本实用新型属于光学领域，涉及一种自聚焦透镜透射波前测量装置，该自聚焦透镜透射波前测量装置包括光源、汇聚镜、靶板、准直镜、光阑、第一显微物镜、第二显微物镜、定位基准结构、夏克‑哈特曼波前传感器以及控制计算机；汇聚镜、靶板、准直镜、光阑、第一显微物镜、第二显微物镜、定位基准结构以及夏克‑哈特曼波前传感器依次设置在光源的出射光路上；夏克‑哈特曼波前传感器与控制计算机相连；待测自聚焦透镜置于第一显微物镜与第二显微物镜之间。本实用新型提供了一种不受外界环境影响以及能够保证测试精度的基于夏克‑哈特曼波前传感器实现自聚焦透镜透射波前测量的装置。

技术领域

本实用新型属于光学领域，涉及一种自聚焦透镜透射波前测量装置，尤其涉及一种基于夏克-哈特曼波前传感器实现自聚焦透镜透射波前测量的装置。

背景技术

自聚焦透镜又称为梯度变折射率透镜，是指其折射率分布是沿径向渐变的柱状光学透镜。其能够使沿轴向传输的光产生连续折射，从而实现出射光线平滑且连续的汇聚到一点。由于梯度折射率透镜具有端面准直、耦合和成像特性，加上它圆柱状小巧的外形特点，不仅成功地应用于成像领域(复印机、传真机、内窥镜和光盘透镜等)，而且在光纤通信中，广泛应用于光隔离器、光环形器、波分复用器和光滤波等无源器件以及有源耦合器件中。

对自聚焦透镜透射波前进行动态高精度测量，从而直观得到自聚焦透镜像差与其折射率分布的关系。这将对自聚焦透镜生产工艺的改进，从而提高其成像性能，具有重要的工程价值。

目前，多采用激光干涉仪法测量光学透射波前。由于自聚焦透镜工作波段为可见光，数值孔径大，外形尺寸小，且两端面为平行平面，采用干涉法测量自聚焦透镜透射波前存在如下缺点：1)激光干涉仪单波长工作，无法实现白光透射波前测量；2)压电陶瓷驱动的静态相移式激光干涉仪易受空气气流扰动和振动的影响，动态激光干涉仪只在特定波段工作，且测试效率和经济性差；3)由于自聚焦透镜两端面反射，使得干涉条纹相互叠加，严重影响透射波前测量结果。因此，采用激光干涉仪无法满足自聚焦透镜透射波前测试需求。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的问题，本实用新型提供了一种不受外界环境影响以及能够保证测试精度的基于夏克-哈特曼波前传感器实现自聚焦透镜透射波前测量的装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种自聚焦透镜透射波前测量装置，其特征在于：所述自聚焦透镜透射波前测量装置包括光源、汇聚镜、靶板、准直镜、光阑、第一显微物镜、第二显微物镜、定位基准结构、夏克-哈特曼波前传感器以及计算机；所述汇聚镜、靶板、准直镜、光阑、第一显微物镜、第二显微物镜、定位基准结构以及夏克-哈特曼波前传感器依次设置在光源的出射光路上；所述夏克-哈特曼波前传感器与计算机相连；待测自聚焦透镜置于第一显微物镜与第二显微物镜之间。

上述靶板置于准直镜的焦点位置；所述靶板上设置有透光孔；所述透光孔的直径满足如下关系：

d＝2.44λf/D

其中：

λ为光源的中心波长；

f为准直镜的焦距；

D为准直镜的通光口径；

d是靶板上透光孔的直径。

上述第一显微物镜与第二显微物镜的数值孔径均大于待测自聚焦透镜的数值孔径。

上述定位基准结构置于夏克-哈特曼波前传感器的前端。

上述定位基准结构是一金属板，该金属板上设置有锥形透光孔；所述锥形透光孔的中心与夏克-哈特曼波前传感器的靶面中心重合。

上述准直镜是消色差准直镜。

上述光阑是消杂光光阑。