一种基于多波长像散探头的透镜折射率测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种基于多波长像散探头的透镜折射率测量装置，包括上位机、控制器、多波长光源、三爪自定心夹持器、待测透镜、像散探头和电动平移台；其中像散探头具有长工作距离，用于高精度测量探头与表面之间的距离，电动平移台模块带动像散探头沿透镜光轴方向移动，分别确定透镜两个表面顶点的位置，根据透镜的已知厚度及像散探头移动的光程信息计算获得折射率，进一步更换光源波长重复测量，可得折射率与波长之间的关系。本发明专利技术适用于球面及非球面透镜折射率的测量，在光学元件质量管控中具有广阔的应用前景。有广阔的应用前景。有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多波长像散探头的透镜折射率测量装置及方法


[0001]本专利技术涉及测试计量
，尤其涉及一种基于多波长像散探头的透镜折射率测量装置及方法。

技术介绍

[0002]折射率是透射型光学元件的重要参数之一，决定了光学元件的光焦度、像差特性，对光学系统的性能有重要的影响，镜头生产厂家往往需在使用透镜前进行测量以管控质量，因此透镜折射率测量一直是光学测量领域的基础问题。
[0003]目前已发展了多种玻璃材料折射率测量方法，但传统棱镜法、直角照射法等技术需要将玻璃材料加工成特定形状，难以适用于球面或非球面透镜。已有学者针对透镜折射率测量开展了研究工作，提出使用浸液法匹配溶液与玻璃折射率，通过测量溶液折射率间接获得玻璃折射率，但配置溶液过程繁琐，难以自动化。还有学者提出使用多波长激光散斑干涉的技术获取透镜的几何参数及折射率，但干涉条纹易受环境振动及气流扰动干扰，数据处理繁琐且稳定性较差。北京理工大学提出使用差动共焦技术进行测量，通过分别测量透镜前后表面顶点位置计算获得透镜折射率，具有无损及高精度的优点，但该技术系统复杂、装调困难、成本较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多波长像散探头的透镜折射率测量装置，其特征在于：包括上位机、控制器、多波长光源、三爪自定心夹持器、待测透镜、像散探头和电动平移台；所述上位机用于与控制器以及像散探头信号连接；所述控制器用于控制像散探头的光源照明和电动平移台的升降，所述控制器可同时读取电动平移台的位置数据并发送给上位机；所述多波长光源用于将白光LED出射光束经多个不同中心波长的滤光片后耦合入光纤，并传输给像散探头；所述三爪自定心夹持器用于将待测透镜固定在像散探头正下方；所述像散探头用于接收多波长光源的出射光纤，并确定每个波长处待测透镜两个表面顶点的位置；所述电动平移台用于带动像散探头做升降位移，并测量位移距离；所述上位机计算得到每个波长处待测透镜两个表面顶点之间的光程差，然后通过光程差以及已知待测透镜的厚度及面形，获得待测透镜不同波长处的折射率。2.根据权利要求1所述的一种基于多波长像散探头的透镜折射率测量装置，其特征在于：所述上位机提供至少一个USB2.0或3.0接口，当总的USB口少于2个时，需外接USB扩展口，用于与像散探头及控制器连接。3.根据权利要求1所述的一种基于多波长像散探头的透镜折射率测量装置，其特征在于：所述控制器由开关电源、电机驱动器、可调恒流驱动模块和嵌入式处理模块组成；所述开关电源提供电机运动、嵌入式处理模块运行、及光源照明所需电源，其中电机使用24V电源，嵌入式处理模块及光源照明使用5V电源；所述电机驱动器用于提供电机运动的驱动信号，根据电机的种类确定具体的类型；所述可调恒流驱动模块用于像散探头光源照明使用，用于连续调节驱动电流，模拟调节或PWM调节均可；所述嵌入式处理模块包括微处理器及FPGA，其中微处理器使用STM32单片机，STM32单片机用于逻辑控制，FPGA用于读取平移台位置信号。4.根据权利要求1所述的一种基于多波长像散探头的透镜折射率测量装置，其特征在于：所述多波长光源由白光LED、滤光片组、电动转轮和光纤组成；所述白光LED在可见光范围内具有连续光谱，功率大于1W；所述滤光片组包括多个不同中心波长的窄带滤光片，半高带宽小于10 nm；所述电动转轮用于安装窄带滤光片，由电机驱动绕固定轴旋转到指定位置时在光路中引入指定滤光片；所述光纤为单模光纤，白光LED出射光束经过滤光片后耦合入光纤进行传播，在出光端使用SMA接口。5.根据权利要求1所述的一种基于多波长像散探头的透镜折射率测量装置，其特征在于：所述所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：翟春婕，
申请(专利权)人：南京森林警察学院，
类型：发明
国别省市：