[发明专利]基于干涉照明的光谱偏振形貌五维信息测量装置及方法

权利要求书

1.一种基于干涉照明的光谱偏振形貌五维信息测量装置，其特征在于，包括依次配置的：

用于发射光束的宽光谱光源组件(1)；

用于对光束进行处理形成白光干涉条纹的横向剪切干涉组件(2)；

用于将白光干涉条纹投影至待测件表面进行干涉照明的投影物镜组件(3)；

用于接收经待测件表面的光谱偏振形貌信息调制后的白光干涉条纹的成像采集组件(4)；

用于求取待测件的光谱偏振形貌五维信息的信息处理组件(5)；所述光谱偏振形貌五维信息包括偏振光谱信息和三维形貌信息；所述宽光谱光源组件(1)包括沿光轴依次设置的宽光谱光源(11)、光阑(12)、准直物镜(13)、散射器(14)；

所述横向剪切干涉组件(2)为Sagnac干涉剪切器，包括分光棱镜(21)、完全相同的第一反射镜(22)和第二反射镜(23)；其中分光棱镜(21)位于宽光谱光源组件(1)的光轴上；

入射至分光棱镜(21)的光分为透射光和反射光，透射光入射至第一反射镜(22)，由第一反射镜(22)反射至第二反射镜(23)，经第二反射镜(23)反射至分光棱镜(21)，再经分光棱镜(21)透射出射；反射光反射至第二反射镜(23)，经第二反射镜(23)反射至第一反射镜(22)，经第一反射镜(22)反射至分光棱镜(21)，再经分光棱镜(21)反射出射。

2.根据权利要求1所述的基于干涉照明的光谱偏振形貌五维信息测量装置，其特征在于，所述投影物镜组件(3)包括依次设置的成像物镜(31)、光阑(32)和投影物镜(33)；其中成像物镜(31)与横向剪切干涉组件(2)的出射光同轴。

3.根据权利要求2所述的基于干涉照明的光谱偏振形貌五维信息测量装置，其特征在于，所述成像采集组件(4)包括同轴依次设置的成像物镜(41)和面阵探测器(42)。

4.基于权利要求1所述的基于干涉照明的光谱偏振形貌五维信息测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、宽光谱光源组件(1)发射光束至横向剪切干涉组件(2)；

步骤2、横向剪切干涉组件(2)对光束进行处理形成白光干涉条纹；

步骤3、投影物镜组件(3)将白光干涉条纹投影至待测件表面；

步骤4、成像采集组件(4)将接收到的经待测件表面的光谱偏振形貌信息调制后的白光干涉条纹传输至信息处理组件(5)，经解算获得待测件的光谱偏振形貌五维信息。

5.根据权利要求4所述的基于干涉照明的光谱偏振形貌五维信息测量方法，其特征在于，步骤1具体为：宽光谱光源(11)发射光束，依次经光阑(12)、准直物镜(13)、散射器(14)，变为扩散的面光源出射并入射至分光棱镜(21)。

6.根据权利要求5所述的基于干涉照明的光谱偏振形貌五维信息测量方法，其特征在于，步骤2具体为：分光棱镜(21)将扩散的面光源光束分为透射光束和反射光束，其中透射光束入射至第一反射镜(22)，由第一反射镜(22)反射至第二反射镜(23)，经第二反射镜(23)反射至分光棱镜(21)再透射出射；反射光束反射至第二反射镜(23)，由第二反射镜(23)反射至第一反射镜(22)，经第一反射镜(22)反射至分光棱镜(21)再反射出射；透射光束和反射光束在出射位置发生干涉。

7.根据权利要求6所述的基于干涉照明的光谱偏振形貌五维信息测量方法，其特征在于，步骤3具体为：成像物镜(31)对干涉光束进行会聚并成像于光阑(32)处，光阑(32)对干涉光束进行限制形成白光干涉条纹，再由投影物镜(33)将宽光谱干涉条纹投影至待测件表面。