一种光学元件体散射缺陷探测装置制造方法及图纸

本申请提供一种光学元件体散射缺陷探测装置，光学元件为长方体结构，包括多个光束照射面；光学元件体散射缺陷探测装置包括光源、三维平移台、分光单元、照明系统及成像系统，光源用于发出光束L0；三维平移台用于承载和平移光学元件；分光单元用于将光束L0分为两束光束；照明系统用于将两束光束分为多束光束后垂直入射多个光束照射面，以形成多光束交叠照明区域；成像系统用于对多光束交叠照明区域进行成像。本申请提供的光学材料体散射缺陷探测装置可实现对体缺陷多角度照明，从而获得材料体内大部分缺陷的清晰成像，对于判断材料质量具有重要参考价值。

【技术实现步骤摘要】
一种光学元件体散射缺陷探测装置
本申请涉及光学检测领域，尤其涉及一种光学元件体散射缺陷探测装置。
技术介绍
许多光学材料如晶体、熔炼石英等，体内或多或少的含有各种结构缺陷，结构缺陷的存在会对光学元件的光传输及损伤性能造成很大影响，因此，在元件上架使用之前对元件体缺陷的检测就显得至关重要。元件中的结构缺陷会对入射光形成散射，利用这一点可以对其进行探测，根据散射探测结果可以确定元件内结构缺陷的尺度、密度及分布情况。散射缺陷表征结果对于评价材料质量，光学元件选材等都具有重要参考价值。结构缺陷的形状不是规则的，其边界一般是由不同大小、取向的表面组成，每个结构缺陷对入射光的散射其实是结构缺陷各个表面对入射光反射的和。由于材料内部结构缺陷大小不一、形状各异，每个缺陷都可能包括多个不同取向、不同面积大小的反射面，因此结构缺陷的散射是存在优势方向的，这就存在从某个角度照明“看不到”某些缺陷的可能，大量的实验结果证明，这种情况是普遍存在的，也就是说单一照明方向会导致很多缺陷漏检，有必要从多角度照明，以实现对体散射缺陷较为全面的探测。
技术实现思路
鉴于上述情况，本申请提出一种光学元件体散射缺陷探测装置，以解决从单一角度照明导致的缺陷漏检问题。本申请提供一种光学元件体散射缺陷探测装置，光学元件为长方体结构，包括多个光束照射面；光学元件体散射缺陷探测装置包括光源、三维平移台、分光单元、照明系统及成像系统，光源用于发出光束L0；三维平移台用于承载和平移光学元件；分光单元用于将光束L0分为两束光束；照明系统用于将两束光束分为多束光束后垂直入射多个光束照射面，以形成多光束交叠照明区域；成像系统用于对多光束交叠照明区域进行成像。在一种实施方式中，照明系统包括多个反射镜，多个反射镜对应多个光束照射面设置。在一种实施方式中，多个反射镜包括第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜，其中，第一反射镜的中心和第二反射镜的中心的连线垂直穿过光学元件，第三反射镜的中心和第四反射镜的中心的连线垂直穿过光学元件.在一种实施方式中，光学元件体散射缺陷探测装置还包括在光束L0的光路依次设置的1/2波片及偏振分光棱镜。在一种实施方式中，分光单元包括在光束L0的光路上依次设置的1/4波片和半反半透镜。在一种实施方式中，光学元件体散射缺陷探测装置还包括在光束L0的光路依次设置的1/2波片、偏振分光棱镜、1/4波片及半反半透镜。在一种实施方式中，光源为激光器。在一种实施方式中，光束的光斑为方形光斑。在一种实施方式中，光学元件体散射缺陷探测装置还包括整形单元，用于将光束整形为具有预设强度分布的光束，整形单元位于光源的出光处。在一种实施方式中，光学元件体散射缺陷探测装置还包括吸收陷阱，吸收陷阱位于多个光束的返回光路。相较于现有技术，本申请提供的光学材料体(内)散射缺陷探测装置可实现对体缺陷多角度照明，从而获得材料体内大部分缺陷的清晰成像，对于判断材料质量具有重要参考价值。本申请的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请实施例提供的光学元件体散射缺陷探测装置的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。请参阅图1，本申请实施例提供的一种光学元件体散射缺陷探测装置100用于探测光学元件200的内部缺陷。在本实施例中，光学元件200为长方体结构，在图示X-Y-Z方向中，光学元件200具有正面201、背面202、第一面203、第二面204、第三面205、第四面206。正面201朝向Z轴正向，背面202朝向Z轴负向，第一面203朝向X轴负向，第二面204朝向X轴正向，第三面205朝向Y轴正向，第四面206朝向Y轴负向，其中，第一面至第四面(203～206)为光束照射面。光学元件体散射缺陷探测装置100包括光源10、三维平移台(图未示)、照明系统40、分光单元50以及成像系统70。光源10输出光束L0，光束L0的光斑为方形时能提高照明均匀性。光源10可以是激光器，光束L0为激光。进一步地，光学元件体散射缺陷探测装置100还包括整形单元20。整形单元20用于整形光束L0，将光束L0的强度分布改变成具有预设强度分布的光束。整形单元20可以是非球面透镜组整形单元、微透镜阵列整形单元、衍射光学元件、双折射透镜组、液晶空间光调制器等。在本实施例中，整形单元20可以用于将原本强度为高斯分布的激光束L0整形为光斑为方形的强度均匀的激光束。整形单元20可以位于光源10的出光口。进一步地，光学元件体散射缺陷探测装置100还包括能量调节单元30，用于调节光束L0的能量。在本实施例中，能量调节单元30包括1/2波片31和偏振分光棱镜(polarizedbeamsplitter，缩写为PBS)32，以形成偏振光。1/2波片31和偏振分光棱镜32的组合可以实现能量调节，其中，偏振分光棱镜32具有入光面321、第一出光面322以及第二出光面323。入光面321为光束L0的入射面。第一出光面322是透射光的出光面，第二出光面323是反射光的出光面。第一出光面322和入光面321平行，第二出光面323位于入光面321和第一出光面322之间并与入光面321、第一出光面322垂直。自偏振分光镜32透射的光为P偏振光，反射的光为S偏振光。为了防止反射光束影响其他光学元件造成伤害，光学元件体散射缺陷探测装置100还设有吸收陷阱60，位于多个光束(例如下文述及的L12和L22)的返回光路以吸收无用的光能。在本实施例中，吸收陷阱60正对着偏振分光棱镜32的第二出光面323，用于吸收S偏振光。吸收陷阱60是由吸收型中性密度滤光片和陶瓷挡光片组成能量吸收装置。在偏振分光棱镜32的折射光出光侧(第一出光面322)设置分光单元50，用于将光束L0分为两束。在本实施例中，为了使由偏振分光棱镜32出射的P偏振光能分为能量相等的两束光，分光单元50包括1/4波片51和半反半透镜52，这样，透射的P偏振光经过1/4波片51后变为圆偏光，圆偏光经过半反半透镜52后，被平分为能量相等的两束光L1和L2。光束L1透射出半反半透镜52，光束L2反射出半反半透镜52。在其他实施方式中，也可以使用反射出来的S偏振光进行照明(即在偏振分光棱镜32的反射光的出光侧设置1/4波片51和半反半透镜52)，而将P偏振光收入吸收陷阱60。照明系统40用于从多个角度照射样品内部，为实现多角度照明目的，照明系统40共设置四个反射镜，分别是第一反射镜41、第二反射镜42、第三反射镜43以及第四反射镜44，对应多个光束照射面(第一面至第四面)设置。第一反射镜41和第一面203以及光束L1均成45度夹角放置，用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学元件体散射缺陷探测装置，其特征在于，所述光学元件为长方体结构，包括多个光束照射面；所述光学元件体散射缺陷探测装置包括：三维平移台，用于承载和平移所述光学元件；光源，用于发出光束L0；分光单元，用于将所述光束L0分为两束光束；照明系统，用于将所述两束光束分为多束光束后垂直入射所述多个光束照射面，以形成多光束交叠照明区域；以及成像系统，用于对所述多光束交叠照明区域进行成像。

【技术特征摘要】
1.一种光学元件体散射缺陷探测装置，其特征在于，所述光学元件为长方体结构，包括多个光束照射面；所述光学元件体散射缺陷探测装置包括：三维平移台，用于承载和平移所述光学元件；光源，用于发出光束L0；分光单元，用于将所述光束L0分为两束光束；照明系统，用于将所述两束光束分为多束光束后垂直入射所述多个光束照射面，以形成多光束交叠照明区域；以及成像系统，用于对所述多光束交叠照明区域进行成像。2.如权利要求1所述的光学元件体散射缺陷探测装置，其特征在于，所述照明系统包括多个反射镜，所述多个反射镜对应所述多个光束照射面设置。3.如权利要求2所述的光学元件体散射缺陷探测装置，其特征在于，所述多个反射镜包括第一反射镜、第二反射镜、第三反射镜、第四反射镜，其中，所述第一反射镜的中心和所述第二反射镜的中心的连线垂直穿过所述光学元件，所述第三反射镜的中心和所述第四反射镜的中心的连线垂直穿过所述光学元件。4.如权利要求1所述的光学元件体散射缺陷探测装置，其特征在于，所述光学元件体散射缺陷探测装...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凤蕊，周晓燕，林宏奂，刘红婕，邓青华，石兆华，卓瑾，吴之清，邵婷，蒋晓东，黄进，叶鑫，李青芝，孙来喜，夏汉定，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：新型
国别省市：四川,51