一种衍射透镜波前检测中调整共轴的方法技术

本发明专利技术公开了一种衍射透镜波前检测中调整共轴的方法，检测系统包括干涉仪

【技术实现步骤摘要】
一种衍射透镜波前检测中调整共轴的方法


[0001]本专利技术属于波前检测领域，具体涉及一种衍射透镜波前检测中调整共轴的方法
。

技术介绍

[0002]在衍射透镜的加工与检测过程中，光学系统波像差是衍射透镜成像质量最重要特征指标，综合反映衍射透镜加工的水平
。
[0003]通常采用干涉仪和高精度标准平面反射镜组成自准直光路，检测被测元件的波像差，即干涉自准直法
。
当发光点
(
物
)
处在衍射透镜的焦平面时，它发出的光线通过透镜后将为一束平行光，若与光轴垂直的平面镜将此平行光反射回去，反射光再次通过透镜后仍会聚于衍射透镜的焦平面上，其会聚点将在发光点相对于光轴的对称位置上
。
[0004]长焦距衍射元件波前检测时，会遇到两个问题：一
、
由于焦距太长，使得被测衍射透镜只要与光轴一个小小的角度，反射回的点也会与理论点在焦面上相差很大的距离，干涉仪粗对准的过程不能进到小孔里，出现干涉仪波前检测很难找到点的问题
。
二
、
由于衍射元件有很多级次，除了主级次以外，其他次级的点会对检测造成干扰，因此要保证其他级次的点不能进入干涉
。
[0005]本专利技术在衍射透镜波前检测中指导调整被测衍射透镜与光路共轴，特别是在长焦距的光路中有效地节约了时间，提高检测效率
。

技术实现思路

[0006]本专利技术在衍射透镜波前检测中指导调整被测衍射透镜与光路共轴，特别是在长焦距的光路中有效地节约了时间，提高检测效率
。
[0007]本专利技术采用的技术方案为：一种衍射透镜波前检测中调整共轴的方法，按以下步骤实现：
[0008]步骤一，在五维调整台上架设干涉仪与平面反射镜，调整干涉仪和平面反射镜的相对位置，使干涉仪发出的平面波中心和平面反射镜中心重合，使入射至平面反射镜的光线经平面镜反射后沿原路返回；
[0009]步骤二，干涉仪和平面反射镜之间放置被测衍射透镜，调整被测衍射透镜的
X、Y
方向平移，使干涉仪发出的平面波中心和被测衍射透镜中心重合；
[0010]步骤三，选择透射标准镜头，并装夹至干涉仪上，干涉仪发出的球面波；
[0011]步骤四，粗调整被测衍射透镜的焦点与干涉仪的焦点重合；
[0012]步骤五，在被测衍射透镜的焦点面上会出现串点的现象：如图2所示，中心会有一个最亮的点，该点旁边会出现两个方向的串点，一个方向上两侧各排列对称的串点，亮度逐渐减弱，另一个方向只有一侧排列不断减弱的串点；
[0013]步骤六，通过调整被测衍射透镜的上下左右平移，先把中间最亮的点调回小孔，通过倾斜
、
俯仰，调整单侧不断减弱的串点向中心移动，但不能移进小孔，进去之后就会出现双条纹；
[0014]步骤七，通过这些点辅助调整，最终将被测衍射透镜调整与系统光轴共轴，使入射至被测衍射透镜的光线经平面镜反射后沿原路返回，即形成自准直光路，干涉仪出现干涉条纹；步骤八，继续调整被测衍射透镜的倾斜和俯仰，干涉仪补偿
X、Y
方向平移，直至干涉仪波前检测结果中慧差项为最小，即为被测衍射透镜的波前检测结果
。
[0015]进一步地，在被测衍射透镜的焦点面上会出现串点的现象：如图2所示，中心会有一个最亮的点，该点旁边会出现两个方向的串点，一个方向上两侧各排列对称的串点，亮度逐渐减弱，该串点是由于衍射透镜的其他级次造成的，其他级次均弱于主级次在该焦面的能量
。
[0016]进一步地，在被测衍射透镜的焦点面上会出现串点的现象：如图2所示，中心会有一个最亮的点，该点旁边会出现两个方向的串点，另一个方向只有一侧排列不断减弱的串点
。
该单侧串点是由于衍射透镜与光轴有夹角，光在衍射透镜表面多次反射，出现等角度的不断减弱的串点，该反射角度为2倍衍射透镜与光轴夹角的关系
。
因此，根据单侧串点可辅助调整被测衍射透镜与光轴共轴
。
[0017]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0018]长焦距衍射元件波前检测时，会遇到两个问题：一
、
由于焦距太长，使得被测衍射透镜只要与光轴一个小小的角度，反射回的点也会与理论点在焦面上相差很大的距离，干涉仪粗对准的过程不能进到小孔里，出现干涉仪波前检测很难找到点的问题
。
二
、
由于衍射元件有很多剂次，除了主级次以外，其他次级的点会对检测造成干扰，因此要保证其他级次的点不能进入干涉
。
通过这些点辅助调整，最终将被测衍射透镜调整与系统光轴共轴
。
本专利技术在衍射透镜波前检测中指导调整被测衍射透镜与光路共轴，特别是在长焦距的光路中有效地节约了时间，提高检测效率
。
附图说明
[0019]图1为本专利技术衍射透镜波前检测系统；
[0020]图2为理论上的串点仿真图；
[0021]图3为检测过程中焦点面上串点图
。
具体实施方式
[0022]下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本专利技术
。
[0023]衍射透镜波前检测系统如图1所示，检测系统包括干涉仪
、
平面反射镜
、
被测衍射透镜
、
五维调整台以及焦面放置的小孔，干涉仪经球面镜头发出发散光束经被测衍射透镜，平面镜反射反射自准直回干涉仪形成干涉，测得被测衍射透镜波前
。
[0024]本实施方式的一种衍射透镜波前检测中调整共轴的方法，按以下步骤实现：
[0025]步骤一，在五维调整台上架设干涉仪与平面反射镜，调整干涉仪和平面反射镜的相对位置，使干涉仪发出的平面波中心和平面反射镜中心重合，使入射至平面反射镜的光线经平面镜反射后沿原路返回；
[0026]步骤二，干涉仪和平面反射镜之间放置被测衍射透镜，调整被测衍射透镜的
X、Y
方向平移，使干涉仪发出的平面波中心和被测衍射透镜中心重合；
[0027]步骤三，选择透射标准镜头，并装夹至干涉仪上，干涉仪发出的球面波；
[0028]步骤四，粗调整被测衍射透镜的焦点与干涉仪的焦点重合；
[0029]步骤五，在被测衍射透镜的焦点面上会出现串点的现象：如图3所示，中心会有一个最亮的点，该点旁边会出现两个方向的串点，一个方向上两侧各排列对称的串点，亮度逐渐减弱，另一个方向只有一侧排列不断减弱的串点
。
[0030]步骤六，通过调整被测衍射透镜的上下左右平移，先把中间最亮的点调回焦面放置的小孔，通过倾斜
、
俯仰，调整单侧不断减弱的串点向小孔的中心移动，但不能移进小孔，进去之后就会出现双条纹
。
[0031]步骤七，通过这些点辅助调整，最终将被测衍射透镜调整与系统光轴共轴，使入射至被测衍射透镜的光线经平面镜反射后沿原路返回，即形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种衍射透镜波前检测中调整共轴的方法，检测系统包括干涉仪
、
平面反射镜
、
被测衍射透镜
、
五维调整台以及焦面放置小孔，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：在五维调整台上架设干涉仪与平面反射镜，调整干涉仪和平面反射镜的相对位置，使干涉仪发出的平面波中心和平面反射镜中心重合，使入射至平面反射镜的光线经平面反射镜反射后沿原路返回；步骤二：干涉仪和平面反射镜之间放置被测衍射透镜，调整被测衍射透镜的
X、Y
方向位移，使干涉仪发出的平面波中心和被测衍射透镜中心重合；步骤三：选择透射标准镜头，并装夹至干涉仪上，使得干涉仪发出的球面波；步骤四：粗调整被测衍射透镜的焦点与干涉仪的焦点重合；步骤五：在被测衍射透镜的焦点面上出现串点的现象，串点现象具体为：中心有一个最亮的点，该点旁边会出现两个方向的串点，一个方向上两侧各排列对称的串点，亮度逐渐减弱，另一个方向只有一侧排列不断减弱的串点；步骤六：通过调整被测衍射透镜的上下左右位移，先把中间最亮的点调回焦面放置小孔，通过倾斜
、
俯...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗倩，高国涵，杜俊峰，
申请(专利权)人：中国科学院光电技术研究所，
类型：发明
国别省市：