[发明专利]光学元件散射光束的空间分布检测方法

权利要求书

1.一种光学元件散射光束的空间分布检测方法，其特征在于，包括：

通过三维光学轮廓仪采集光学元件的三维面型数据；

根据所述三维面型数据计算所述光学元件的一维功率谱密度；

将所述一维功率谱密度进行二次曲线拟合，得到所述光学元件的二维功率谱密度；

根据所述二维功率谱密度计算所述光学元件对应的双向反射分布函数；

根据所述双向反射分布函数得到所述光学元件散射光束的三维空间分布。

2.根据权利要求1所述的光学元件散射光束的空间分布检测方法，其特征在于，所述根据所述三维面型数据计算所述光学元件的一维功率谱密度，包括：

根据计算得到一维功率谱密度其中，z_j是所述三维面型数据，n_p是相互独立的一维面型数据线个数，Δr是采样间隔，K(n)是边缘因子，ω(m)根据布莱克曼窗函数确定。

3.根据权利要求1所述的光学元件散射光束的空间分布检测方法，其特征在于，所述将所述一维功率谱密度进行二次曲线拟合，得到所述光学元件的二维功率谱密度，包括：

将所述一维功率谱密度进行二次曲线拟合，得到基于K相关散射模型的二维功率谱密度参数；

根据所述二维功率谱密度参数得到基于K相关散射模型的二维功率谱密度。

4.根据权利要求3所述的光学元件散射光束的空间分布检测方法，其特征在于，所述将所述一维功率谱密度进行二次曲线拟合，得到基于K相关散射模型的二维功率谱密度参数，包括：

将一维功率谱密度S₁(ξ_m)转化为以log₁₀(ξ_m)为横坐标、log₁₀(S₁)为纵坐标的方程log₁₀S₁(log₁₀ξ_m)；

拟合出所述方程log₁₀S₁(log₁₀ξ_m)的二次曲线；

计算所述二次曲线在低频段log₁₀(S₁)的平均值log₁₀(A)，所述平均值所对应的横坐标log₁₀(1/B)，所述二次曲线在高频段的斜率为k，得到所述二维功率谱密度参数，所述二维功率谱密度参数包括A、B、s，其中，s＝|k|+1。

5.根据权利要求4所述的光学元件散射光束的空间分布检测方法，其特征在于，所述根据所述二维功率谱密度参数得到基于K相关散射模型的二维功率谱密度，包括：

根据得到二维功率谱密度S₂(ξ_m)，其中，

6.根据权利要求1所述的光学元件散射光束的空间分布检测方法，其特征在于，所述根据所述二维功率谱密度计算所述光学元件对应的双向反射分布函数，包括：

根据计算得到双向反射分布函数BRDF，其中，ξ_m是空间频率，R是所述光学元件的反射系数，Δn₁是所述光学元件的表面边界折射率的变化量，λ是入射光束的中心波长，θ_i是入射角，θ_sc是散射角，S₂(ξ_m)是二维功率谱密度方程。

7.根据权利要求1所述的光学元件散射光束的空间分布检测方法，其特征在于，根据所述双向反射分布函数得到所述光学元件散射光束的三维空间分布，包括：根据所述双向反射分布函数模拟散射光束的三维空间分布。

8.根据权利要求1所述的光学元件散射光束的空间分布检测方法，其特征在于，所述方法还包括：计算所述双向反射分布函数的最大值。