一种基于光栅剪切干涉检测系统的微透镜定焦检测方法

摘要

本发明涉及一种基于光栅剪切干涉检测系统的微透镜定焦检测方法，属于光学检测技术领域，该方法利用郎奇光栅的0级和1级衍射光干涉产生的条纹完成对微透镜的定焦测量：平行光经过郎奇光栅时，由于光栅的衍射效应产生0级和1级衍射光斑；根据衍射光波前相位变化，当光栅位于微透镜焦面上时，光斑重叠区域没有干涉条纹；当光栅位于离焦位置时，光斑重叠区域将由于位相差异产生干涉条纹；通过不同离焦位置的条纹周期变化，即可计算光栅的离焦量从而完成微透镜的定焦测量。本发明根据物理光学理论，定量分析光栅离焦量与条纹周期的关系，通过光栅在焦前和焦后两次离焦时条纹周期的不同，计算两次离焦量，从而完成微透镜及其阵列元件的定焦。

主权项

一种基于光栅剪切干涉检测系统的微透镜定焦检测方法，该检测系统由He‑Ne激光器（1）、聚光镜（2）、平行光管（3）、小孔挡板（4）、被测微透镜（5）、郎奇光栅（6）和CCD探测器（7）组成，通过郎奇光栅（6）的0级和1级衍射光干涉产生的条纹变化状况，完成被测微透镜（5）的定焦检测，其特征是：该方法可通过以下步骤完成对被测微透镜（5）的定焦测量：步骤1：将郎奇光栅（6）置于被测微透镜（5）的焦前，利用微移平台移动CCD探测（7），使郎奇光栅（6）在CCD探测器（7）上清晰成像即CCD探测器（7）的像面与郎奇光栅（6）的刻画表面重合；步骤2：移动CCD探测器（7），使其成像焦面与郎奇光栅（6）的轴向距离为h并用CCD探测器（7）测量干涉条纹的周期p1；步骤3：移动郎奇光栅（6），使其位于被测微透镜（5）的焦后，利用CCD探测器（7）测量干涉条纹的周期p2；步骤4：根据两次测量时条纹周期的变化，结合郎奇光栅（6）移动的距离l，即可分别计算郎奇光栅（6）两次测量时的离焦量s1和s2；步骤5：根据郎奇光栅（6）的离焦量s1和CCD探测器（7）与郎奇光栅（6）的距离h即可计算CCD探测器的离焦位置z： z = h - s 1 = h - p 1 p 1 + p 2 l 将CCD探测器（7）向被测微透镜（5）移动z即可完成对被测微透镜（5）的定焦测量。