基于液晶空间光调制器非球面计算全息干涉检测装置，涉及一种计算全息干涉检测装置。其包括数字相移干涉仪(1)、标准平面参考镜(2)、光阑(3)、分光镜(4)、扩束准直镜(5)、零位补偿透镜(6)、偏振片(8)和液晶空间光调制器(9)。该装置能够解决光学全息片加工周期长、加工成本高以及灵活性差的问题；并能克服单纯采用数字相移干涉仪只能测量浅度非球面的问题。本实用新型专利技术将数字相移干涉仪与液晶空间光调制器相结合，又引入零位补偿镜，通过双光路干涉原理，实现非球面的计算全息干涉计量。液晶空间光调制器加载全息图的实时性可满足非球面的在线检测。本实用新型专利技术适用于小尺度非球面反射镜的计算全息干涉检测。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】基于液晶空间光调制器非球面计算全息干涉检测装置，涉及一种计算全息干涉检测装置。其包括数字相移干涉仪(1)、标准平面参考镜(2)、光阑(3)、分光镜(4)、扩束准直镜(5)、零位补偿透镜(6)、偏振片(8)和液晶空间光调制器(9)。该装置能够解决光学全息片加工周期长、加工成本高以及灵活性差的问题；并能克服单纯采用数字相移干涉仪只能测量浅度非球面的问题。本技术将数字相移干涉仪与液晶空间光调制器相结合，又引入零位补偿镜，通过双光路干涉原理，实现非球面的计算全息干涉计量。液晶空间光调制器加载全息图的实时性可满足非球面的在线检测。本技术适用于小尺度非球面反射镜的计算全息干涉检测。【专利说明】基于液晶空间光调制器非球面计算全息干涉检测装置
本专利技术涉及一种计算全息干涉检测装置。
技术介绍
非球面光学元件由于具有可消除各种像差，减少光能损失，获得高品质的图像等良好的光学特性，被广泛应用到天文、航空、航天、军事、工业、医疗等领域中。非球面镜的大量使用促使非球面光学元件的加工需求飞速增长，但是非球面检测技术的水平却是制约着非球面镜广泛应用的关键因素，因此非球面检测技术的研究已经成为现代光学测量领域的热点问题。目前非球面检测技术中计算全息干涉法以其测量精度高、灵敏度高的优势成为非球面检测的主要途径。 2006年，长春光学精密机械与物理研究所在红外与激光工程上发表的文章《大口径非球面计算全息图检测系统》提出了在曲面基底上写入全息图，产生标准非球面波前进行非球面测量的方法，降低了计算全息图和补偿镜的制作精度；2009年A.G.Poleshchuk等人在OPTICS EXPRESS上发表文章〈〈Combined computer-generated hologram for testingsteep aspheric surfaces》提出利用组合型的计算全息图进行非球面检测，由相位全息图产生测试波前，振幅全息图产生参考波前，这种组合全息减小了基板的波前畸变，提高了测试精度。但是上述提到的方法在检测非球面时都需要针对被测非球面尺寸制作特定的光学全息片，需要较长的加工周期和较高的加工成本，并且无法实现非球面加工过程的在线检测。 专利技术专利《实时部分零位补偿光学零位非球面面型检测方法》(专利号:CN102374851 A)和技术《用液晶显示器件的计算全息非球面干涉测量仪》(专利号:CN2679645 Y)都提出了用液晶器件作为计算全息图的载体，通过与零位补偿镜相结合，对非球面波前进行零位补偿以扩大非球面测量的动态范围。其存在的问题是:检测装置中光学元件较多，不但损失光能较大，而且增加了调校光路的难度；透射式液晶器件衍射效率和分辨率较低；并且上述测量光路需要自行开发干涉图处理软件来分析测量结果。
技术实现思路
本技术是为了解决光学全息片加工周期长、加工成本高、以及无法实现非球面加工过程的在线检测的问题；单纯采用数字相移干涉仪只能测量浅度非球面的问题；以及现有的非球面检测装置中光学元件较多，光路调校难，光能衰减大，分析干涉图难等问题，提出一种基于液晶空间光调制器非球面计算全息干涉检测装置。 基于液晶空间光调制器非球面计算全息干涉检测装置，它包括数字相移干涉仪1、标准平面参考镜2、光阑3、分光镜4、扩束准直镜5、零位补偿透镜6、待检非球面镜7、偏振片8、液晶空间光调制器9和计算机10。 数字相移干涉仪I发出的激光经标准平面参考镜2透射和光阑3限束后，入射至分光镜4，经所述分光镜4分束成透射光和反射光，所述透射光经扩束准直镜5扩束和零位补偿透镜6聚焦后入射至待检非球面镜7，并经待检非球面镜7反射形成测试光，所述测试光经零位补偿透镜6和扩束准直镜5，返回至分光镜4 ； 所述反射光经偏振片8入射至液晶空间光调制器9，经液晶空间光调制器9调制获得参考光；所述参考光经偏振片8返回至分光镜4。所述测试光与参考光发生干涉，形成干涉光，所述干涉光经光阑3和标准平面参考镜2，返回至数字相移干涉仪I的成像系统； 所述计算机10的一路输出端与液晶空间光调制器9的输入端连接，所述计算机10的另外二路输入和输出端与数字相移干涉仪I的输出和输入端连接，完成对液晶空间光调制器9和数字相移干涉仪I的控制任务。 本技术的有益效果: 1、将数字相移干涉仪与液晶空间光调制器相结合，克服了单纯采用数字相移干涉仪只能测量浅度非球面的问题； 2、采用反射式纯相位液晶空间光调制器，其像元尺寸小、分辨率高、衍射效率高，用该器件作为记录和显示计算全息的载体，能够实时显示与被测非球面相关的波像差； 3、利用零位补偿透镜辅助测量，能够最大限度降低计算全息图的空间带宽积，有助于解决液晶空间光调制器由于较小的工作孔径和有限的空间分辨率对被测非球面镜曲率的限制； 4、直接利用数字相移干涉仪的光源、标准平面参考镜和成像系统，减少了测试光路光学元件数量，简化了结构，降低了装调误差。直接利用数字相移干涉仪强大的干涉图处理软件，无需购买或自行开发干涉图分析软件，降低了测量结果分析的难度，提高了测量精度。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术的结构示意图； 图2是ZEMAX追迹的测试臂光路示意图； 【具体实施方式】 【具体实施方式】一、结合图1说明本【具体实施方式】，基于液晶空间光调制器非球面计算全息干涉检测装置，它包括数字相移干涉仪1、标准平面参考镜2、光阑3、分光镜4、扩束准直镜5、零位补偿透镜6、待检非球面镜7、偏振片8、液晶空间光调制器9和计算机10 ； 所述数字相移干涉仪I发出的激光经标准平面参考镜2透射和光阑3限束后，入射至分光镜4，经所述分光镜4分束成透射光和反射光，所述透射光经扩束准直镜5扩束和零位补偿透镜6聚焦后入射至待检非球面镜7，并经待检非球面镜7反射形成测试光，所述测试光经零位补偿透镜6和扩束准直镜5，返回至分光镜4 ； 所述反射光经偏振片8入射至液晶空间光调制器9，经液晶空间光调制器9调制获得参考光；所述参考光经偏振片8返回至分光镜4。所述测试光与参考光发生干涉，形成干涉光，所述干涉光经光阑3和标准平面参考镜2，返回至数字相移干涉仪I的成像系统。 【具体实施方式】二、本【具体实施方式】与【具体实施方式】一所述的基于液晶空间光调制器非球面计算全息干涉检测装置的区别在于，它还包括计算机10，所述计算机10的一路输出端与液晶空间光调制器9的输入端连接，所述计算机10的另外二路输入和输出端与数字相移干涉仪I的输出和输入端连接，完成对液晶空间光调制器9和数字相移干涉仪I的控制任务。 【具体实施方式】三、本【具体实施方式】与【具体实施方式】一所述的基于液晶空间光调制器非球面计算全息干涉检测装置的区别在于，标准平面参考镜2偏离测量光路光轴的垂直方向2度至3度，避免其反射光与干涉光再次干涉。 【具体实施方式】四、本【具体实施方式】与【具体实施方式】一所述的基于液晶空间光调制器非球面计算全息干涉检测装置的区别在于，液晶空间光调制器9是电寻址反射式纯相位液晶空间光调制器。 【具体实施方式】五、本【具体实施方式】与【具体实施方式】一所述的基于液晶空间光调制器非球面计算全息干涉检测本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于液晶空间光调制器非球面计算全息干涉检测装置，其特征是：它包括数字相移干涉仪(1)、标准平面参考镜(2)、光阑(3)、分光镜(4)、扩束准直镜(5)、零位补偿透镜(6)、偏振片(8)和液晶空间光调制器(9)；数字相移干涉仪(1)发出的激光经所述标准平面参考镜(2)透射和光阑(3)缩束后，入射至分光镜(4)，经所述分光镜(4)分束成透射光和反射光，所述透射光经扩束准直镜(5)扩束和零位补偿透镜(6)聚焦后入射至待检非球面镜(7)，并经待检非球面镜(7)反射形成测试光，所述测试光经零位补偿透镜(6)和扩束准直镜(5)，返回至分光镜(4)；所述反射光经所述偏振片(8)入射至液晶空间光调制器(9)，经液晶空间光调制器(9)调制获得参考光；所述参考光经偏振片(8)返回至分光镜(4)；所述测试光与参考光发生干涉，形成干涉光，所述干涉光经光阑(3)和标准平面参考镜(2)，返回至数字相移干涉仪(1)的成像系统。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张洪鑫，周昊，燕宇，乔玉晶，司俊山，马薇，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23
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