A device and method for measuring large-aperture optical elements based on pinhole follow-up high-speed scanning confocal microscopy belongs to the field of optical precision measurement technology, in order to solve the problem of low efficiency in measuring large-aperture optical elements by confocal microscopy. The p-light (s-light) emitted by the laser is output by coupling optical fibers, and then passes through objective lens, quarter-wave plate and objective lens. The objective lens collects the laser to the sample to be measured. The reflected light which contains the information of the sample to be measured turns into s-light (p-light) and objective lens through the objective lens, quarter-wave plate, and then returns to the coupling optical fibers. Finally, it is incident to the photoelectric detector, and the high-speed micro-displacement actuator drives the coupling optical fibers scanning. Drawing, thus completing the measurement of the measured point. The invention is suitable for measuring the surface profile of large aperture optical elements.
【技术实现步骤摘要】
一种基于针孔随动高速扫描共焦显微技术的大口径光学元件测量装置和方法
本专利技术属于光学精密测量
,主要涉及一种基于针孔随动高速扫描共焦显微技术的大口径光学元件测量装置和方法。
技术介绍
随着光学加工和检测技术的不断发展,大口径光学元件已成为天文光学、空间光学和地基空间目标探测与识别、激光大气传输、惯性约束聚变(ICF)等领域中起支撑作用的关键部件之一,同时也是光学系统设计和超精密加工技术紧密结合的产物。而制约大口径光学元件加工水平的关键,取决于与制造要求相适应的检测方法和仪器;共焦轮廓仪是一种高精度的光学非接触检测大口径光学元件表面轮廓的方法,然而现有共焦轮廓仪对大口径光学元件测量基于逐点扫描测量方法,共焦的逐点轴向扫描以及共焦传感测头的体积和重量制约了共焦轮廓仪的测量速度。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有共焦轮廓以测量大口径光学元件测量速度慢、误差大的问题,从而提供基于针孔随动高速扫描共焦显微技术的大口径光学元件测量装置和方法。本专利技术的技术解决方案是:一种基于针孔随动高速扫描共焦显微技术的大口径光学元件测量装置和方法,其特征在于包括:所述共焦显微装置包括照明系统、探测系统和位移执行器件;所述照明系统包括激光器、耦合光纤、物镜、四分之一波片、物镜和二维位移平台;所述激光器发出的激光s光(p光)经过耦合光纤形成点光源射出,所述点光源经所述物镜后形成平行光,所述平行光经过所述四分之一波片后,由所述物镜将激光聚焦至待测样品上;所述探测系统包括物镜、四分之一波片、物镜、耦合光纤、光电探测器;待测样品反射光经物镜透射至四分之一波片后变为p光(s光 ...
【技术保护点】
1.一种基于针孔随动高速扫描共焦显微技术的大口径光学元件测量装置和方法,其特征在于包括:所述共焦显微装置包括照明系统、探测系统和位移执行器件;所述照明系统包括激光器(1)、耦合光纤(2)、物镜(4)、四分之一波片(5)、物镜(6)和二维位移平台(9);所述激光器(1)发出的激光s光(p光)经过耦合光纤(2)形成点光源射出,所述点光源经所述物镜(4)后形成平行光,所述平行光经过所述四分之一波片(5)后,由所述物镜(6)将激光聚焦至待测样品(7)上;所述探测系统包括物镜(6)、四分之一波片(5)、物镜(4)、耦合光纤(2)、光电探测器(8);待测样品(7)反射光经物镜(6)透射至四分之一波片(5)后变为p光(s光),经过物镜(4)聚焦至耦合光纤(2),由耦合光纤(2)将信号光传导至所述光电探测器(8);所述照明系统和探测系统共用耦合光纤(2)、物镜(4)、四分之一波片(5)和物镜(6);所述位移执行器器件(3)为高速微位移器件,带动耦合光纤(2)进行轴向扫描,完成对被测点的测量。
【技术特征摘要】
1.一种基于针孔随动高速扫描共焦显微技术的大口径光学元件测量装置和方法,其特征在于包括:所述共焦显微装置包括照明系统、探测系统和位移执行器件;所述照明系统包括激光器(1)、耦合光纤(2)、物镜(4)、四分之一波片(5)、物镜(6)和二维位移平台(9);所述激光器(1)发出的激光s光(p光)经过耦合光纤(2)形成点光源射出,所述点光源经所述物镜(4)后形成平行光,所述平行光经过所述四分之一波片(5)后,由所述物镜(6)将激光聚焦至待测样品(7)上;所述探测系统包括物镜(6)、四分之一波片(5)、物镜(4)、耦合光纤(2)、光电探测器(8);待测样品(7)反射光经物镜(6)透射至四分之一波片(5)后变为p光(s光),经过物镜(4)聚焦至耦合光纤(2),由耦合光纤(2)将信号光传导至所述光电探测器(8);所述照明系统和探测系统共用耦合光纤(2)、物镜(4)、四分之一波片(5)和物镜(6);所述位移执行器器件(3)为高速微位移器件,带动耦合光纤(2)进行轴向扫描,完成对被测点的测量。2.根据权利要求1所述的基于针孔随动高速扫描共焦显微技术的大口径光学元件测量装置和方法,其特征在于照明光源和探测端子为同一耦合光纤(2)。3.根据权利要求1所述的基于针孔随动高速扫描共焦显微技术的大...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘俭,谷康,刘辰光,王宇航,谭久彬,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
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