[发明专利]光学成像的像差测量方法及光学成像方法

权利要求书

1.一种光学成像的像差测量方法，其特征在于，应用的光学成像系统用于产生一路参考光以及一路测量光，将测量光发射至被测样品并获取由被测样品反射回的测量光，根据参考光和由被测样品返回的测量光汇合发生干涉的干涉光对被测样品进行成像；

所述光学成像系统包括成像装置，所述成像装置用于捕获干涉光中属于第一波段范围的光实现焦前成像，得到第一光强分布图像，以及捕获干涉光中属于第二波段范围的光实现焦后成像，得到第二光强分布图像；

所述方法包括：根据所述第一光强分布图像和所述第二光强分布图像获得所述光学成像系统成像的像差信息；

所述成像装置的通光孔划分为第一区域和第二区域，所述成像装置通过通光孔的第一区域捕获干涉光中属于第一波段范围的光以实现焦前成像，以及通过通光孔的第二区域捕获干涉光中属于第二波段范围的光以实现焦后成像。

2.根据权利要求1所述的光学成像的像差测量方法，其特征在于，根据所述第一光强分布图像和所述第二光强分布图像获得所述光学成像系统成像的像差信息包括：

设将该式代入以下公式(2)，得到以下公式(4)：

其中，表示第一光强分布图像，表示第二光强分布图像，表示光瞳内位置坐标，I₀表示输入的总光强，Δz表示P₁、P₂共轭位置相对入瞳的距离，P₁表示焦前成像面，P₂表示焦后成像面，Δz＝f(f-l)/l，f表示所述成像装置的焦距，l表示焦前成像面到所述成像装置焦平面的距离或者焦后成像面到所述成像装置焦平面的距离；

对公式(4)求解获得所述光学成像系统成像的像差。

3.根据权利要求1所述的光学成像的像差测量方法，其特征在于，根据所述第一光强分布图像和所述第二光强分布图像获得所述光学成像系统成像的像差信息包括：

以所述第一光强分布图像和所述第二光强分布图像相减的结果输入到预先训练好的预设神经网络模型内，由所述预设神经网络模型输出所述光学成像系统成像的像差信息。

4.根据权利要求1所述的光学成像的像差测量方法，其特征在于，所述第一波段范围的中心波长对应为参考光波段范围的上限，所述第二波段范围的中心波长对应为参考光波段范围的下限，参考光与测量光的波段范围相同。

5.根据权利要求1所述的光学成像的像差测量方法，其特征在于，所述成像装置包括用于捕获干涉光中属于第一波段范围的光的第一滤光元件以及用于捕获干涉光中属于第二波段范围的光的第二滤光元件。

6.根据权利要求5所述的光学成像的像差测量方法，其特征在于，所述成像装置包括用于将干涉光汇聚到光电成像器件的光学组件，所述第一滤光元件和所述第二滤光元件设置在所述光学组件靠近所述光电成像器件一侧。

7.一种光学成像方法，其特征在于，应用的光学成像系统用于产生一路参考光以及一路测量光，将测量光发射至被测样品并获取由被测样品反射回的测量光，根据参考光和由被测样品返回的测量光汇合发生干涉的干涉光对被测样品进行成像；

所述光学成像系统包括成像装置和补偿元件，所述成像装置用于捕获干涉光中属于第一波段范围的光实现焦前成像，得到第一光强分布图像，以及捕获干涉光中属于第二波段范围的光实现焦后成像，得到第二光强分布图像，所述补偿元件用于改变测量光的波前信息；

所述方法包括：

通过权利要求1-6任一项所述的光学成像的像差测量方法测量获得所述光学成像系统成像的像差信息；

根据测得的像差信息控制所述补偿元件改变测量光的波前信息，以使得根据干涉光获得的包含被测样品结构信息的图像的像差减小。

8.根据权利要求7所述的光学成像方法，其特征在于，所述补偿元件包括设置在测量光的传播光路上的、通过将测量光反射而引导测量光传播的反射元件，所述反射元件通过改变反射面的面形而改变测量光的波前信息。

9.根据权利要求7所述的光学成像方法，其特征在于，所述光学成像系统还包括光源、耦合装置、参考装置和光谱测量装置，所述光源用于发出光，所述耦合装置用于将所述光源发出的光分出一路作为参考光输入到所述参考装置，分出另一路作为测量光，所述光谱测量装置用于测量参考光和由被测样品返回的测量光汇合发生干涉的干涉光的光谱信息。