[实用新型]百微米量程透射式干涉测试装置

说明书

一种百微米量程透射式干涉测试装置，由632.8nm激光光源模块、准直测试模块、对准测试模块、小量程干涉成像模块和大量程干涉成像模块五部分构成，可测试平面光学元件的反射及透射波前面形精度，可测试平面光学元件的最大口径为Φ200mm，也可用于测试光学系统的物理特性以及综合系统光学参数等。本实用新型测试精度的PV值优于λ/10，RMS值优于λ/50，系统重复性优于λ/500；本实用新型检测面形精度范围在0～100μm。本实用新型检测精度范围宽、成本低、空间占用体积小，适用于光学元件的大面积高精度对准测试。

技术领域

本实用新型涉及平面光学元件，特别是一种百微米量程透射式干涉测试装置。

背景技术

光学测试随着光学元件应用范围的扩大而不断扩展，常用的非接触式检测面形精度的方式有刀口阴影法、干涉法和哈特曼检验法。其中，干涉测试成像分析技术现已成为光学元件研磨成型后期面形精度测试的主要方法，由最初的泰曼-格林干涉仪发展到日渐成熟运用的菲索型干涉仪，在一定程度上满足了相应大口径光学元件反射及透射波前面形的精度检测。

目前干涉测试对外界环境要求较高，在大口径光学元件测试中，光束缩束比很大，且由标准楔镜和标准反射镜构成的干涉腔体两端距离较长，微弱空气扰动、温度的高低变化以及外界振动干扰都将对面形检测精度产生非常严重的影响。鉴于上述原因，结合夏克-哈特曼检验技术具有有效消除测试装置自身震动的特性，可实现最大口径Φ200mm光学元件高精度反射和透射波前面形测试，最终设计并构建基于0～100μm 大量程范围精度测试的菲索型百微米量程透射式干涉测试装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种百微米量程透射式干涉测试装置，该装置测试平面光学元件的反射及透射波前面形精度，可测试平面光学元件的最大口径为Φ200mm，也可用于测试光学系统的物理特性以及综合系统光学参数等。测试精度PV值优于λ/10，RMS值优于λ/50，系统重复性优于λ/500；本实用新型检测面形精度范围在0～100 μm，本实用新型具有精度范围宽、成本低、空间占用体积小的特点，适用于光学元件的大面积高精度对准测试。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种菲索型百微米量程透射式干涉测试装置，其特点在于由632.8nm激光光源模块、准直测试模块、对准测试模块、小量程干涉成像模块和大量程干涉成像模块构成，包括632.8nm激光器，沿632.8nm激光器的激光输出方向依次是聚焦物镜、偏振分光棱镜、第一四分之一波片、第一45°分光反射镜、准直物镜、标准平面楔镜和标准反射镜，沿所述的标准反射镜返回光的方向依次是所述的标准平面楔镜、准直物镜、第一 45°分光反射镜，该第一45°分光反射镜将所述的返回光分为反射的返回光和透射的返回光；

在所述的透射的返回光方向依次是毛玻璃片、对准成像镜组和CMOS成像靶面；

在所述的反射的返回光方向依次是所述的第一四分之一波片、偏振分光棱镜，在该偏振分光棱镜的反射光方向依次是光阑、第二四分之一波片、非偏振分光棱镜，该非偏振分光棱镜将入射光分为反射光和透射光，在所述的透射光方向依次是第一凸透镜、第二凸透镜和第一成像CCD靶面；

在所述的反射光方向依次是第二45°反射镜、第一凹面镜、第三凸透镜、微透镜阵列和第二成像CCD靶面；

所述的第一45°分光反射镜与光路夹角为45°，所述的准直物镜的数值孔径与所述的聚焦物镜的数值孔径相等，且两者对激光光源输出的平行光聚焦焦点相重合，所述的标准楔镜在光束前进方向的第一面为楔角面，第二面为标准参考平面，且标准参考平面垂直于所述的准直物镜的光轴，所述的标准反射镜沿光束前进方向第一面为标准反射参考面，且垂直于所述的准直物镜的光轴，所述标准参考平面与标准反射参考面形成标准干涉测试腔，待测光学元件置于所述的标准干涉测试腔中，实现干涉测试；

所述的第一凹面镜和第三凸透镜组成双远心镜组；