一种基于光束波前调制的同轴检焦装置

摘要

本发明公布了一种基于光束波前调制的同轴检焦装置。该装置包括检焦光源、聚焦透镜、针孔滤波器、光束准直透镜、分光棱镜、反射镜、投影物镜和成像CCD。检焦光束经过扩束准直后，分为两束，其中参考光经过反射镜折回到达CCD表面；测量光穿过投影物镜经硅片反射到达CCD靶面。当硅片处于离焦位置时，参考光和测量光干涉形成与的干涉条纹。通过对条纹进行解析相位可以得到硅片的离焦量。本发明具有高精度、和实时测量，并可以直接根据条纹形态判断硅片是否离焦的优点。

主权项

一种基于光束波前调制的同轴检焦装置，其特征在于：所述检焦装置包括检焦光源(101)、聚焦透镜(102)、针孔滤波器(103)、光束准直透镜(104)、分光棱镜(105)、反射镜(106)、投影物镜(107)和成像CCD(109)；检焦光源(101)采用632.8nm的HE‑NE激光器，经过聚焦透镜(102)将检焦光束汇聚到其焦点位置，而后聚焦透镜(102)焦面位置采用直径为5μm针孔滤波器(103)对光束进行滤波，光束以点光源发光形式被光束准直透镜(104)调制为平面波，该平面波被分光棱镜(105)分为两束，即参考光束(201)和测量光束(202)，其中参考光束(201)穿过分光棱镜(105)被倾斜的反射镜(106)反射以平面波的形式到达成像CCD(109)靶面，反射镜(106)的镜面与xoz面垂直，与z轴夹角θ＝0.01－0.02rad；而测量光束(202)则被分光棱镜(105)反射后穿过投影物镜(107)到达硅片(108)表面，再被硅片(108)反射透过投影物镜(107)直达成像CCD(109)靶面；当硅片处于离焦位置(108’)时，被硅片(108)反射的测量光束(202)被调制为发散或汇聚的球面波，最终在成像CCD(109)表面，参考光束(201)和测量光束(202)发生干涉形成包含离焦量α信息的干涉条纹，通过对干涉条纹进行相位解析得到硅片(108)在z轴方向的离焦量。