[发明专利]投影物镜波像差在线检测装置和检测方法

摘要

一种投影物镜波像差在线检测装置和方法，所述检测装置结构包括光源、旋转散射器、第一聚焦透镜、光纤阵列、第二聚焦透镜、散射光学元件、物面光栅板、像面光栅板、二维光电传感器、相移控制模块和计算机；旋转散射器是由支架、电动机和圆形漫散射光学元件组成，与多模光纤阵列共同用于将相干光或部分相干光的光源转化为非相干光。通过采集相移量分别为0、π、的10幅干涉条纹图计算相位，消除光栅多级衍射光干涉对相位提取精度的影响。本发明改善了物面光栅对光场空间相干性的调制效果，实现了高精度的对准效果，降低了波像差检测中相位提取的系统误差，从而提高光学系统的波像差检测精度。

主权项

一种投影物镜波像差在线检测装置，其特征在于，包括：沿光源(1)输出光束方向依次放置的旋转散射器(2)、第一聚焦透镜(3)、光纤阵列(4)、第二聚焦透镜(5)、散射光学元件(6)、物面光栅板(7)、像面光栅板(10)、二维光电传感器(13)；所述的物面光栅板(7)置于物面光栅位移台(8)上，所述的像面光栅板(10)置于像面光栅位移台(11)上，该像面光栅位移台(11)与相移控制模块(12)相连，所述的二维光电传感器(13)与计算机相连(14)；所述的物面光栅板(7)位于被测光学系统(9)的物平面，所述的像面光栅板(10)位于被测光学系统(9)的像平面；所述的物面光栅板(7)由两个周期为P_o且占空比为50％的物面光栅，以及物面光栅对准标记(703)组成，该两个物面光栅分别是光栅线沿y方向的第一光栅(701)和光栅线沿x方向的第二光栅(702)；所述的像面光栅板由像面光栅和像面光栅对准标记组成；所述的像面光栅是棋盘光栅，具有棋盘形布局，透光单元与遮光单元均为大小相同的正方形，每个透光单元周围为4个遮光单元，每个遮光单元周围为4个透光单元，所述的像面光栅的周期等于正方形的对角线长度，所述的像面光栅透光单元和遮光单元的对角线方向平行于x轴和y轴方向，所述的像面光栅放置成透光单元和遮光单元的对角线方向平行于x轴和y轴方向的状态，沿x方向和y方向看都是朗奇光栅，占空比为50％；所述的物面光栅的周期P_o与所述的像面光栅的周期P_i满足如下关系，P_o＝P_i·M其中，M为被测光学系统(9)的成像放大倍数。