微球面型短相干点衍射干涉测量系统及测量方法

摘要

微球面型短相干点衍射干涉测量系统及测量方法，属于微球面型检测技术领域。本发明是为了解决现有短相干移相点衍射干涉测量方法的干涉场对比度差，影响测量精度的问题。装置包括短相干激光器、第一λ/2波片、直角反射镜、偏振分光棱镜、第一角锥棱镜、第一平面镜、第二角锥棱镜、PZT移相器、延迟平台、第二λ/2波片、光纤耦合镜、单模保偏光纤、会聚透镜、针孔镜、第一准直透镜、λ/4波片、显微物镜、第二平面镜、第二准直透镜、偏振片、面阵CCD和计算机；方法采用λ/4波片结合偏振片的光路结构，对干涉场内的光束进行选择，降低其中的直流分量，提高干涉条纹的对比度，实现对比度的优化可调。本发明用于微球面型检测。

主权项

一种微球面型短相干点衍射干涉测量系统，其特征在于，它包括短相干激光器(1)、第一λ/2波片(2)、直角反射镜(3)、偏振分光棱镜(4)、第一角锥棱镜(5)、第一平面镜(6)、第二角锥棱镜(7)、PZT移相器(8)、延迟平台(9)、第二λ/2波片(10)、光纤耦合镜(11)、单模保偏光纤(12)、会聚透镜(13)、针孔镜(14)、第一准直透镜(15)、λ/4波片(16)、显微物镜(17)、第二平面镜(18)、第二准直透镜(19)、偏振片(20)、面阵CCD(21)和计算机(22)，短相干激光器(1)的出射激光经第一λ/2波片(2)入射至直角反射镜(3)，直角反射镜(3)的光入射面与偏振分光棱镜(4)的分光面垂直，直角反射镜(3)的第一直角面将入射光90°转向后，入射至偏振分光棱镜(4)，并与分光面成45°角入射，偏振分光棱镜(4)的反射光作为测量光入射至第一角锥棱镜(5)，第一角锥棱镜(5)的出射光再与分光面成45°角入射至偏振分光棱镜(4)，经偏振分光棱镜(4)反射后入射至直角反射镜(3)的第二直角面；偏振分光棱镜(4)的透射光作为参考光入射至第一平面镜(6)，经第一平面镜(6)反射后，入射至第二角锥棱镜(7)，第二角锥棱镜(7)的出射光再经第一平面镜(6)反射后，入射至偏振分光棱镜(4)，再经偏振分光棱镜(4)透射后入射至直角反射镜(3)的第二直角面；第二角锥棱镜(7)设置于PZT移相器(8)的运动端面上，PZT移相器(8)设置于延迟平台(9)上；测量光与参考光在偏振分光棱镜(4)的分光面合束后，入射至直角反射镜(3)的第二直角面，再被后射后，经第二λ/2波片(10)和光纤耦合镜(11)后入射至单模保偏光纤(12)，单模保偏光纤(12)的出射光经会聚透镜(13)会聚后，透过针孔镜(14)的玻璃基板，会聚于针孔上；通过针孔出射的衍射光一部分经第一准直透镜(15)准直后，透过λ/4波片(16)，再经显微物镜(17)会聚于被测微球(23)表面；经被测微球(23)表面反射后获得的光束再经显微物镜(17)、λ/4波片(16)及第一准直透镜(15)准直后，被针孔镜(14)的金属反射面反射，该反射获得的光束射向第二平面镜(18)，第二平面镜(18)的反射光经第二准直透镜(19)准直后，透过偏振片(20)到达面阵CCD(21)；通过针孔出射的衍射光另一部分直接经第二平面镜(18)反射，再经第二准直透镜(19)准直后，透过偏振片(20)到达面阵CCD(21)；面阵CCD(21)的图像信号输出端连接计算机(22)的图像信号输入端；计算机(22)的控制信号输出端连接PZT移相器(8)的控制信号输入端。