[发明专利]一种短相干干涉测量透镜中心厚度的系统和方法

权利要求书

1.一种短相干干涉测量透镜中心厚度的系统，其特征在于，包括：可见光源（1），SLD红外光源（2），2个隔离器（3）、（15），2个分光耦合器（4）、（14），2个环路器（5）、（13），波分复用器WDM（6），测量镜头（7），被测透镜（8），准直镜头（9），参考反射镜（10），平衡探测器（11），数据采集卡（12）；系统光路为：

所述SLD红外光源（2）发出的红外激光，经过第一隔离器（15），进入第一分光耦合器（4），经过第一分光耦合器（4）之后分为两路，一路进入第一环路器（5），另一路进入第二环路器（13）；进入第一环路器（5）的红外激光，与可见光源（1）发出并经过第一隔离器（3）的激光一同进入波分复用器WDM（6）进行耦合；经过波分复用器WDM（6）耦合的激光束经过测量镜头（7）聚焦后出射至被测透镜表面（8），经被测透镜（8）表面反射后光束沿原光路返回，经由波分复用器WDM（6）后从波分复用器WDM（6）的另一端出射进入第一环路器（5），该路光束将由第一环路器（5）的3号出口出射，进入第二分光耦合器（14）；另一束由第一分光耦合器（4）出射的光进入第二环路器（13）后，经由准直镜头（9）准直后出射至参考反射镜（10）表面，经由参考反射镜（10）反射后沿原光路返回，反射光由第二环路器（13）的3号出口出射，与由第一环路器（5）的3号出口出射的光束一同进入第二分光耦合器（14）；经第二分光耦合器（14）耦合后，两束光被分成两束光强相等的光进入平衡探测器（11）的两个输入端；平衡探测器（11）对输入的光信号进行处理后转换成电信号，并输出至位于计算机上的数据采集卡（12），在计算器显示屏上显示该信号；再根据前后表面分别形成干涉时参考反射镜（10）的位移量，计算出被测透镜的中心厚度。

2.根据权利要求1所述的短相干干涉测量透镜中心厚度的系统，其特征在于，所述SLD红外光源（2）的中心波长为805nm-1550nm，半波宽为20nm-85nm。

3.根据权利要求1所述的短相干干涉测量透镜中心厚度的系统，其特征在于，两个分光耦合器（4）、（14）采用不同分光比，以便匹配测量光与参考光的强度，提高干涉信号的对比度。

4.根据权利要求3所述的短相干干涉测量透镜中心厚度的系统，其特征在于，所述第一分光耦合器（4）的耦合比范围为75:25至99:1，第二分光耦合器（14）的耦合比为50:50。

5.根据权利要求1所述的短相干干涉测量透镜中心厚度的系统，其特征在于，所述可见光源（1）的波长为441.6nm-694.3nm。

6.根据权利要求1所述的短相干干涉测量透镜中心厚度的系统，其特征在于，所述的参考反射镜（10）设置于系统的导轨上，方便前后移动以改变参考光路的光程。

7.根据权利要求1所述的短相干干涉测量透镜中心厚度的系统，其特征在于，所述的测量镜头（7）为变焦距镜头，以实现测量光在透镜前、后表面的分别反射。

8.基于权利要求1-7之一所述系统的透镜中心厚度测量方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤一、给出被测透镜（8）的折射率n，输入系统；

步骤二、将被测透镜（8）装夹于测量夹具上，并通过可见光源（1）的辅助，调整被测量透镜（8）的位置及测量镜头（7）的焦距，使得测量光能够沿原光路返回；

步骤三、把参考反射镜（10）沿导轨移动，在满足等光程条件时，与被测透镜（8）的前、后表面反射回的光分别发生干涉，计算机通过数据采集卡（12）采集数据，分别记录发生干涉时参考反射镜（10）的位置：；

步骤四、根据公式：，计算得到被测透镜的中心厚度D。