发明名称 白光干涉透镜中心厚度测量系统及方法
摘要 本发明公开了一种白光干涉透镜中心厚度测量系统及方法,属于光学精密测量技术领域。解决了现有透镜中心厚度测量装置测量精度低、测量动态范围小的技术问题。本发明的白光干涉透镜中心厚度测量系统,包括超连续谱光源、光电探测器、1:1光纤耦合器、测量臂、参考臂、第一光纤、第二光纤和数据处理单元;其中,测量臂包括第三光纤和调焦镜,参考臂包括第四光纤、自聚焦透镜、扫描角反射镜、平面反射镜、位移机构和测长干涉仪系统。该系统精度可以达到0.2μm(3σ),动态范围可以达到1.5m。
申请公布号 CN104154869A 申请公布日期 2014.11.19
申请号 CN201410390204.0 申请日期 2014.08.08
申请人 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 发明人 彭石军;苗二龙;王汝冬;高松涛;隋永新;杨怀江
分类号 G01B11/06(2006.01)I 主分类号 G01B11/06(2006.01)I
代理机构 长春菁华专利商标代理事务所 22210 代理人 王丹阳
主权项 白光干涉透镜中心厚度测量系统,其特征在于,包括超连续谱光源(1)、光电探测器(2)、1:1光纤耦合器(3)、测量臂(4)、参考臂(5)、第一光纤(6)、第二光纤(7)和数据处理单元;所述测量臂(4)包括第三光纤(8)和调焦镜(10);所述参考臂(5)包括第四光纤(9)、自聚焦透镜(12)、扫描角反射镜(13)、平面反射镜(14)、位移机构(15)和测长干涉仪系统(16);所述调焦镜(10)和被测透镜(11)同光轴;所述位移机构(15)包括位移导轨(152)和可以在位移导轨(152)上作扫描运动的移动支架(151),所述扫描角反射镜(13)固定在移动支架(151)的一侧,所述测长干涉仪系统(16)的扫描角反射镜(161)固定在移动支架(151)的另一侧,扫描角反射镜(13)的光轴与测长干涉仪系统(16)的光轴平行,移动支架(151)沿扫描角反射镜(13)的光轴方向运动,测长干涉仪系统(16)测量移动支架(151)的位移量,并将位移量传输至数据处理单元;所述超连续谱光源(1)发射的光经第一光纤(6)传输至1:1光纤耦合器(3),分成两束,一束经第三光纤(8)入射调焦镜(10),然后经调焦镜(10)入射被测透镜(11),再经被测透镜(11)的前后表面依次反射后,沿原路返回1:1光纤耦合器(3),另一束经第四光纤(9)入射自聚焦透镜(12),然后经自聚焦透镜(12)入射扫描角反射镜(13),再经扫描角反射镜(13)反射至平面反射镜(14),又经平面反射镜(14)反射后沿原路返回1:1光纤耦合器(3),测量臂(4)的出射光和参考臂(5)的出射光经1:1光纤耦合器(3)耦合进入第二光纤(7)并产生干涉光信号,光电探测器(2)接收来自第二光纤(7)的干涉光信号,并将干涉光信号转换成电信号后传输至数据处理单元,数据处理单元对干涉光信号进行处理,结合接收的测长干涉仪系统(16)测量的移动支架(151)的位移量,得到极大干涉光信号中心位置对应的移动支架(151)的位移量,并根据该位移量计算被测透镜(11)的中心厚度;所述自聚焦透镜(12)入射扫描角反射镜(13)的光路和扫描角反射镜(13)入射平面反射镜(14)的光路平行。
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