一种光栅横向剪切干涉波前重建过程中的补偿方法技术

一种光栅横向剪切干涉波前重建过程中光瞳坐标畸变和剪切量变化的同时补偿方法。波前经过光栅衍射后各级次衍射波前的形状及光路均不相同，使得一方面探测器平面检测到的坐标系相对光瞳坐标系存在畸变，另一方面剪切量随着坐标位置发生变化。该方法通过追迹各级次衍射波前的光路，计算得出待测波前在光瞳面内的坐标系与各级次衍射波前在探测器面内的坐标系之间的变换关系；由该坐标系变换关系可以得知探测器面上各个位置处检测到的剪切相位与待测波前中相位的对应关系，进而可以构建对应的波前多项式集合，并通过拟合的方式得到待测波前的多项式拟合结果，同时补偿光瞳坐标系畸变和剪切量变化。变和剪切量变化。变和剪切量变化。

【技术实现步骤摘要】
一种光栅横向剪切干涉波前重建过程中的补偿方法


[0001]本专利技术属于光学测试
，涉及波前重建方法，特别是一种光栅横向剪切干涉波前重建过程中光瞳坐标畸变和剪切量变化的同时补偿方法。

技术介绍

[0002]在光栅横向剪切干涉技术中，待测波前经过光栅衍射后沿不同衍射方向传播形成不同级次的衍射波前。不同衍射波前在探测其上的投影形状并不一致，任意两个衍射波前发生剪切干涉时，不同位置处的剪切干涉相位所对应的剪切量也不相同。这一现象在大NA光学系统波像差检测应用中尤为明显，需要对其进行补偿以获得正确的检测结果。
[0003]波前重建算法主要分为区域法和模式法两大类。这两种算法在利用剪切相位重建待测波前相位时，均要求系统剪切量为一定值。例如，区域法的典型代表最小二乘波前重建算法(参见在先技术1，Southwell,William H."Wave
‑
front estimation from wave
‑
front slope measurements."JOSA 70.8(1980):998
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光栅横向剪切干涉波前重建过程中光瞳坐标畸变和剪切量变化同时补偿方法，其特征在于，该方法包含下列步骤：1)利用光栅横向剪切干涉仪产生待测光学系统在X、Y方向的差分波前干涉图，并使用二维光电传感器接收差分波前干涉图I
x
(x
d
,y
d
)和I
y
(x
d
,y
d
)，其中(x
d
,y
d
)为二维光电传感器上的像素位置坐标系；2)从所得差分波前干涉图中提取出X、Y方向n1级与n2级衍射波前，差分相位S
x
(x
d
,y
d
)和S
y
(x
d
,y
d
)，其中，n1≠n2且均为整数；3)分别在X和Y方向剪切的情况下，沿第n1、n2级衍射光路反向求解二维光电传感器平面上不同像素接收到的光线对应在光瞳面内的位置坐标，设在X方向剪切时得到的位置坐标为(x
n1x
,y
n1x
)、(x
n2x
,y
n2x
)，在Y方向剪切时得到的位置坐标为(x
n1y
,y
n1y
)、(x
n2y
,y
n2y
)；4)选取前m项(m>1)多项式按所得的坐标系(x
n1x
,y
n1x
)、(x
n2x
,y
n2x
)、(x
n1y
,y
n1y
)、(x
n2y
,y
n2y
)构建方程组，并求解得到待测波前由所选多项式表达时各多项式对应的系数C
i
(i＝1，2，
…
，m)；5)重建波前W
F<...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，唐锋，王向朝，卢云君，刘洋，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：