[发明专利]基于波面干涉信息的透镜测试方法

权利要求书

1.一种基于波面干涉信息的透镜测试方法，包括如下步骤：

设置氦氖激光器光源以便产生平行光；

将所述平行光分成两路，一路作为参考光，一路作为物光；

打开所述物光，在所述物光光路上放置透镜样品，通过SH传感器测量所述透镜样品折射率；获得放入被测样品前后的差异，计算获得样品内折射率偏差；

使用CCD采集所述参考光和所述物光产出的干涉图像；

获取所述透镜样品折射率场在不同角度下的投影；

提取主值区间的相位信息；并将所述相位信息恢复为全值；

从所述投影中分别获取各层相位信息；

对投影数据进行傅立叶变换；

通过逆变换获得每层折射率；

按顺序叠加重建的图像，形成三维图像。

2.如权利要求1所述的测试方法，其中通过SH传感器测量所述透镜样品折射率的步骤还包括：

利用波前传感器接收经样品折射率场调制的平面；

重建所述参考光的波前信息并根据样品厚度获得折射率场的分布；

按顺序逐层重建每一层图像。

3.如权利要求1所述的测试方法，其中

在所述氦氖激光器后外接光纤耦合器，对产生的光束进行扩束；通过第一分束镜将所述平行光分成两路；在所述参考光和所述物光光路上分别设置第一电动挡板和第二电动挡板；控制所述第一和第二电动挡板，获得参考图像和被测样品图像中的一个或者两个。

4.如权利要求3所述的测试方法，其中所述外接光纤耦合器后放置偏振片，调节所述偏振片与所述氦氖激光器同偏振方向；

在所述偏振片后放置隔离器；

在所述隔离器后设置孔径光阑；

在所述孔径光阑后放置长焦距透镜，以实现扩束。

5.如权利要求1所述的测试方法，其中在所述参考光和所述物光路径上设置第一反射镜和第二反射镜，将所述参考光与所述物光光路缩短以便分别通过光线汇聚进入第二分束镜；所述第二分束镜的出口分别设置由长焦距透镜和小焦距透镜组成的透镜组，其中长焦距透镜用于汇聚出射干涉光，小焦距透镜用于扩束。

6.如权利要求5所述的测试方法，其中在所述第二分束镜外通过CCD相机对所获得干涉图像进行分析，所述图像分析步骤如下：

读取拟被处理的干涉图像；

对所述干涉图像进行降噪处理，识别降噪后的图像中的点，以点阵最中间的点为原坐标、其他点减去中间点的坐标的方法将所有点划分在坐标图中，得到点的坐标分布；

导入未放入样品前的图像作为参考图像，并上述识别点步骤中的识别点的方法识别所述参考图像中的点，并获得点的坐标函数；用样品图像坐标函数减去参考图像的坐标函数，得到实际光斑的重心偏移量，根据偏移量推出波前斜率以便重构波前；

获得沿光路方向的折射率平均值。

7.如权利要求6所述的测试方法，其中

获得获得沿光路方向的折射率平均值的步骤还包括：

用放置样品得到的波前信息L(x，y)减去参考波前信息Lr，得到调制波前信息ΔL(x，y)，利用光程的计算方法Δl(x，y)＝Δn(x，y)t，得到折射率的计算方法为其中Δl(x，y)是加入样品前后的光程差，即波面信息，Δn(x，y)即为样品与环境(折射率匹配液)的折射率差，t为所述透镜样品的厚度。

8.如权利要求1所述的测试方法，其中

利用步进电机控制被测样品360°的旋转，以便获得被测样品在各个方位的干涉图像；

当所述步进电机旋转时，带动夹具从而带动被测样品，在样品池中运动；

所述步进电机的角步距为1.8°。