镜片面型的优化方法技术

本发明专利技术提供了一种镜片面型的优化方法，包括：搭建检测光路；确定检测镜片的检测位置的检测坐标为(x,y)；确定测试激光波长λ；确定检测位置的厚度T(x,y)；采用检测光路确定检测位置的折射率变化前后的波前差ΔW1(x,y)；根据检测位置的厚度T(x,y)、测试激光波长λ和检测位置的折射率变化前后的波前差ΔW1(x,y)确定检测位置的折射率变化量Δn；采用Zernike条纹多项式对波前差进行拟合，根据折射率变化量Δn、厚度T(x,y)和测试激光波长λ，提取Zernike条纹多项式中的重要系数项重新计算得到波前差ΔW2(x,y)；根据波前差ΔW2(x,y)和折射率变化量Δn优化镜片的面型。本发明专利技术解决了现有技术中存在无法精确地标定折射率在有效口径内的变化导致镜片优化效果差的问题。的变化导致镜片优化效果差的问题。的变化导致镜片优化效果差的问题。

【技术实现步骤摘要】
镜片面型的优化方法


[0001]本专利技术涉及镜片优化
，具体而言，涉及一种镜片面型的优化方法。

技术介绍

[0002]光学镜片在加工的过程中，光学镜片会受到镀膜、温度、湿度的影响导致折射率发生变化，进而导致光学镜片成型后的折射率偏离设计的折射率，导致光学镜片组装的光学系统的性能下降。而传统的折射率测试方法需要制定特定形状的样品，且无法完成梯度折射率样品的测试，在对光学镜片优化时存在误差，导致光学镜片优化后仍具有较大的误差。
[0003]也就是说，现有技术中存在无法精确地标定折射率在有效口径内的变化导致镜片优化效果差的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的在于提供一种镜片面型的优化方法，以解决现有技术中存在无法精确地标定折射率在有效口径内的变化导致镜片优化效果差的问题。
[0005]为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种镜片面型的优化方法，包括：步骤S10：搭建检测光路；步骤S20：确定检测镜片的检测位置的检测坐标为(x,y)；步骤S30：确定测试激光波长λ；步骤S40：确定检测位置的厚度T(x,y)；步骤S50：采用检测光路确定检测位置的折射率变化前后的波前差ΔW1(x,y)；步骤S60：根据检测位置的厚度T(x,y)、测试激光波长λ和检测位置的折射率变化前后的波前差ΔW1(x,y)确定检测位置的折射率变化量Δn；步骤S70：采用Zernike条纹多项式对波前差进行拟合，根据折射率变化量Δn、厚度T(x,y)和测试激光波长λ，提取Zernike条纹多项式中的重要系数项重新计算得到波前差ΔW2(x,y)；步骤S80：根据波前差ΔW2(x,y)和折射率变化量Δn优化镜片的面型。
[0006]进一步地，在步骤S10中包括：获取干涉仪；获取干涉仪的标准镜，将干涉仪的标准镜放至在干涉仪的出光侧；获取检测镜片，将检测镜片设置在干涉仪的标准镜的出光侧；获取反射式补偿器，将反射式补偿器放至在检测镜片的出光侧，以将检测镜片射出的光线原路返回至检测镜片。
[0007]进一步地，步骤S50包括：确定检测镜片的折射率变化前的检测位置的波前W1(x,y)；确定检测镜片的折射率变化后的检测位置的波前W2(x,y)；根据波前W1(x,y)和波前W2(x,y)确定波前差ΔW1(x,y)。
[0008]进一步地，在根据波前W1(x,y)和波前W2(x,y)确定波前差ΔW1(x,y)的过程中，波前差ΔW1(x,y)、波前W1(x,y)和波前W2(x,y)满足：ΔW1(x,y)＝W1(x,y)
‑
W2(x,y)。
[0009]进一步地，在确定检测镜片的折射率变化前的检测位置的波前W1(x,y)的过程中包括：测试激光穿过检测光路照射折射率变化前的检测镜片的检测位置；检测光路的反射式补偿器反射测试激光并得到波前W1(x,y)。
[0010]进一步地，在确定检测镜片的折射率变化后的检测位置的波前W2(x,y)的过程中包括：测试激光穿过检测光路照射折射率变化后的检测镜片的检测位置；检测光路的反射
式补偿器反射测试激光并得到波前W2(x,y)。
[0011]进一步地，在步骤S60中还包括：根据公式(1)确定折射率变化量Δn；
[0012][0013]进一步地，在步骤S70中还包括：
[0014]根据公式(2)确定波前差ΔW2(x,y)
[0015][0016]进一步地，在步骤S70中，重要系数项包括球差、彗差、像散、旋转对称项、非旋转对称项中的至少一种。
[0017]进一步地，在步骤S80中包括：根据公式(2)优化检测镜片的厚度，进而优化检测镜片的面型。
[0018]应用本专利技术的技术方案，镜片面型的优化方法包括：步骤S10：搭建检测光路；步骤S20：确定检测镜片10的检测位置的检测坐标为(x,y)；步骤S30：确定测试激光波长λ；步骤S40：确定检测位置的厚度T(x,y)；步骤S50：采用检测光路确定检测位置的折射率变化前后的波前差ΔW1(x,y)；步骤S60：根据检测位置的厚度T(x,y)、测试激光波长λ和检测位置的折射率变化前后的波前差ΔW1(x,y)确定检测位置的折射率变化量Δn；步骤S70：采用Zernike条纹多项式对波前差进行拟合，根据折射率变化量Δn、厚度T(x,y)和测试激光波长λ，提取Zernike条纹多项式中的重要系数项重新计算得到波前差ΔW2(x,y)；步骤S80：根据波前差ΔW2(x,y)和折射率变化量Δn优化镜片的面型。
[0019]检测光路用于检测检测镜片10的波前。测试激光发生波长为λ的光波照射检测坐标为(x,y)的位置，以便于得到检测坐标为(x,y)位置的波前差ΔW1(x,y)，并根据厚度T(x,y)、测试激光波长λ、波前差ΔW1(x,y)构建关于折射率变化量Δn的关系式。采用Zernike条纹多项式对波前差进行拟合并提取Zernike条纹多项式中的重要系数项重新计算得到波前差ΔW2(x,y)，并根据波前差ΔW2(x,y)和折射率变化量Δn的关系来对镜片的面型进行优化。重要系数项重新计算得到波前差ΔW2(x,y)是用近似结果取代37项Zernike条纹多项式拟合结果，目的是提升结果的稳定性，抑制高频误差对结果的影响。检测镜片10的全口径应用以上公式，即可得到全口径的折射率变化，进而可以对全口径的面型进行调整，以提高镜片优化效果。
附图说明
[0020]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0021]图1示出了本专利技术的一个可选实施例的检测光路的结构示意图；
[0022]图2示出了本专利技术的实施例一的检测镜片的折射率变化前的波前图；
[0023]图3示出了本专利技术的实施例一的检测镜片的折射率变化后的波前图；
[0024]图4示出了本专利技术的实施例一的检测镜片的波前差图；
[0025]图5示出了本专利技术的实施例一的Zernike条纹多项式拟合得到的波前差图；
[0026]图6示出了本专利技术的实施例一的提取Zernike条纹多项式的主要参数得到的波前差图；
[0027]图7示出了本专利技术的实施例一中的检测镜片的厚度分布曲线图；
[0028]图8示出了本专利技术的实施例一中的检测镜片的折射率变化曲线图；
[0029]图9示出了本专利技术的一个可选实施例的镜片面型的优化方法的流程图。
[0030]其中，上述附图包括以下附图标记：
[0031]10、检测镜片；20、干涉仪；30、干涉仪的标准镜；40、反射式补偿器。
具体实施方式
[0032]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0033]需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种镜片面型的优化方法，其特征在于，包括：步骤S10：搭建检测光路；步骤S20：确定检测镜片(10)的检测位置的检测坐标为(x,y)；步骤S30：确定测试激光波长λ；步骤S40：确定所述检测位置的厚度T(x,y)；步骤S50：采用所述检测光路确定所述检测位置的折射率变化前后的波前差ΔW1(x,y)；步骤S60：根据所述检测位置的厚度T(x,y)、所述测试激光波长λ和所述检测位置的折射率变化前后的波前差ΔW1(x,y)确定所述检测位置的折射率变化量Δn；步骤S70：采用Zernike条纹多项式对波前差进行拟合，根据折射率变化量Δn、所述厚度T(x,y)和所述测试激光波长λ，提取所述Zernike条纹多项式中的重要系数项重新计算得到波前差ΔW2(x,y)；步骤S80：根据所述波前差ΔW2(x,y)和所述折射率变化量Δn优化所述镜片的面型。2.根据权利要求1所述的镜片面型的优化方法，其特征在于，在所述步骤S10中包括：获取干涉仪(20)；获取干涉仪的标准镜(30)，将所述干涉仪的标准镜(30)放至在所述干涉仪(20)的出光侧；获取检测镜片(10)，将所述检测镜片(10)设置在所述干涉仪的标准镜(30)的出光侧；获取反射式补偿器(40)，将所述反射式补偿器(40)放至在所述检测镜片(10)的出光侧，以将所述检测镜片(10)射出的光线原路返回至所述检测镜片(10)。3.根据权利要求1所述的镜片面型的优化方法，其特征在于，所述步骤S50包括：确定所述检测镜片(10)的折射率变化前的所述检测位置的波前W1(x,y)；确定所述检测镜片(10)的折射率变化后的所述检测位置的波前W2(x,y)；根据所述波前W1(x,y)和所述波前W2(x,y)确定所述波前差ΔW1(x,y)。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘泉，国成立，张健，赵烈烽，
申请(专利权)人：浙江舜宇光学有限公司，
类型：发明
国别省市：