專(zhuān)利名稱(chēng)：雙折射晶體光學(xué)元件面形測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光學(xué)元件面形偏差測(cè)試系統(tǒng)，尤其是指一種能夠測(cè)試雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差的測(cè)試系統(tǒng)。本實(shí)用新型廣泛適用于要求測(cè)試雙折射晶體光學(xué)元件面形偏差的各個(gè)領(lǐng)域，尤其是適用于大型企業(yè)對(duì)批量雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差的測(cè)試，成本低，速度快。
背景技術(shù)：
目前，通信、儀器、測(cè)試等領(lǐng)域中越來(lái)越多的產(chǎn)品內(nèi)部都包含有光學(xué)元件，特別是使用雙折射晶體加工的光學(xué)元件，而光學(xué)元件的表面加工質(zhì)量尤其是光學(xué)元件的面形偏差不僅直接影響光學(xué)元件的使用性能，而且對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性及壽命也至關(guān)重要?，F(xiàn)在較為成熟的用于測(cè)試光學(xué)元件面形偏差的光學(xué)測(cè)量方法主要有差頻法、掃描法、干涉法、衍射法等，這些方法的測(cè)試分辨率及測(cè)量精度非常高，但是也存在明顯的不足， 如系統(tǒng)比較敏感不容易調(diào)試、對(duì)環(huán)境要求較高、測(cè)量范圍相對(duì)較小等。
發(fā)明內(nèi)容為了快速方便的測(cè)試雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差，本實(shí)用新型提供了一種能夠測(cè)試雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差的測(cè)試系統(tǒng)，該測(cè)試系統(tǒng)成本較低、測(cè)試方法簡(jiǎn)單、測(cè)試速度較快，適用于大型企業(yè)對(duì)批量雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差的測(cè)試。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為氦氖激光器出射的光通過(guò)柱透鏡后成為水平單波長(zhǎng)線光源，并入射到光學(xué)元件的待測(cè)平面上，入射光經(jīng)過(guò)雙折射晶體的光學(xué)元件后折射光分為兩束(ο光和e光)后再被待測(cè)平面反射回到第二接收屏，此時(shí)第二接收屏?xí)邮盏溅瞎夂蚭光的反射光。通過(guò)觀察及測(cè)量第二接收屏上ο光和e光的水平程度及距離，以及測(cè)試待測(cè)表面與接收屏之間的距離便可以計(jì)算出該光學(xué)元件待測(cè)平面的面形偏差以及兩個(gè)平面間的夾角。雙折射晶體光學(xué)元件面形測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于包括氦氖激光器、柱透鏡、待測(cè)光學(xué)元件的夾具以及相隔一定距離的兩個(gè)接收屏，其中所述的柱透鏡能夠?qū)⒑つ始す馄鞒錾涞狞c(diǎn)光源轉(zhuǎn)化為平行于水平面的單波長(zhǎng)線光源，用于光學(xué)元件面形偏差的測(cè)試。進(jìn)一步地，前述的雙折射晶體光學(xué)元件面形測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于待測(cè)的光學(xué)元件為雙折射晶體加工而成，能夠?qū)尾ㄩL(zhǎng)線光源入射的光折射后分為ο光和e光兩束光。進(jìn)一步地，前述的雙折射晶體光學(xué)元件面形測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于通過(guò)調(diào)整6維調(diào)整架改變?chǔ)瞎夥瓷涔獾墓饴凡y(cè)試第二接收屏上ο光兩端的高度差異即可測(cè)試出待測(cè)平面的面形偏差。進(jìn)一步地，前述的雙折射晶體光學(xué)元件面形測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于調(diào)整6維調(diào)整架來(lái)測(cè)量出ο光到反射光的高度差H以及光學(xué)元件到第二接收屏的距離L，則可計(jì)算出待測(cè)元件兩個(gè)平面的夾角α。[0011]本實(shí)用新型廣泛適用于要求測(cè)試雙折射晶體光學(xué)元件面形偏差的各個(gè)領(lǐng)域，尤其是適用于大型企業(yè)對(duì)批量雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差的測(cè)試，成本低，速度快。

圖1為雙折射晶體光學(xué)元件面形測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。圖中各附圖標(biāo)記的含義為1 氦氖激光器及其支架；2 柱透鏡及其支架；3 六維調(diào)整架及待測(cè)元件夾具； 4 第一接收屏；5 第二接收屏。圖2為雙折射晶體光學(xué)元件面形角度計(jì)算原理圖。
具體實(shí)施方式
為了快速方便的測(cè)試雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差，本實(shí)用新型提供了一種能夠測(cè)試雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差的測(cè)試系統(tǒng)。本實(shí)用新型測(cè)試方法簡(jiǎn)單、測(cè)試速度較快，適用于大型企業(yè)對(duì)批量雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差的測(cè)試。該面形偏差的測(cè)試系統(tǒng)包括氦氖激光器及其支架1 ；柱透鏡及其支架2 ；六維調(diào)整架及待測(cè)元件夾具3 ；第一接收屏4 ；第二接收屏5。下面以雙折射晶體加工的楔形棱鏡為例來(lái)具體詳細(xì)說(shuō)明該面形偏差測(cè)試系統(tǒng)的具體實(shí)施方式
。該面形偏差測(cè)試系統(tǒng)的具體實(shí)施方式
包含兩個(gè)部分(一)系統(tǒng)的組裝(1)光源的水平調(diào)整。將氦氖激光器固定在激光器支架上，調(diào)節(jié)激光器，使得出射的點(diǎn)光源在一條直線，然后將支架固定在防震平臺(tái)上；將柱透鏡放在柱透鏡支架上，并放在氦氖激光器前，調(diào)節(jié)柱透鏡，使得柱透鏡出射的線光源呈水平狀態(tài)后，固定柱透鏡和柱透鏡支架。(2)待測(cè)楔形棱鏡的水平調(diào)整。將待測(cè)楔形棱鏡裝在夾具上，再將夾具裝在6維調(diào)整架上，調(diào)節(jié)6維調(diào)整架，并對(duì)準(zhǔn)楔形棱鏡的透射光即激光的中心位置要打在楔形棱鏡上而且楔形棱鏡的水平邊需與激光足夠平行。檢查在楔形棱鏡后面的第一接收屏上的兩束透射光的亮度與粗細(xì)，肉眼看不出差異，說(shuō)明楔形棱鏡處于水平狀態(tài)，否則需調(diào)整6維調(diào)整架直至楔形棱鏡處于水平。(二)偏差的測(cè)試(1)待測(cè)平面面形偏差的測(cè)試用一個(gè)直角尺檢查氦氖激光器及柱透鏡出射的線光是否水平，如果標(biāo)尺兩邊不在一個(gè)高度上則調(diào)節(jié)光源方向直到水平并固定好光源位置調(diào)整6維調(diào)整架，使從楔形棱鏡前表面反射回來(lái)的光的中心位置與激光器的出光位置重合，即反射光按原路返回，此時(shí)測(cè)量出ο光的反射光垂直于紙面方向打在第二接收屏上，測(cè)試第二接收屏ο光兩端的高度差異Δ H，則Δ H即為待測(cè)平面面形偏差。本實(shí)用新型的面形偏差測(cè)試精度為0. 1mm。(2)待測(cè)元件楔形夾角的測(cè)試調(diào)整6維調(diào)整架，將楔形棱鏡的反射光慢慢往左移，直到?jīng)]有被遮擋，移動(dòng)幅度要盡可能的小，測(cè)量出ο光到反射光的高度差，記為H，注意應(yīng)記錄光線的中心位置，并測(cè)量出楔形棱鏡到第二接收屏的距離，記為L(zhǎng)，如圖2所示，tana = H/L，則可計(jì)算出楔形棱鏡的角度a。通過(guò)以上結(jié)構(gòu)及測(cè)試方法的描述，本實(shí)用新型的實(shí)質(zhì)性特征已明確，其效果主要?dú)w結(jié)為以下幾點(diǎn)1、該實(shí)用新型可以快速測(cè)試出雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差d的角度。2、本實(shí)用新型的系統(tǒng)穩(wěn)定、容易調(diào)試、對(duì)環(huán)境要求不高而且測(cè)量范圍相對(duì)較大。3、本實(shí)用新型尤其適用于大型企業(yè)對(duì)批量雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差的測(cè)試，成本低，速度快。綜上所述，本實(shí)用新型能夠測(cè)試雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件的面形偏差的測(cè)試系統(tǒng)通過(guò)實(shí)施例的具體描述，其結(jié)構(gòu)特征及測(cè)試方法已被詳細(xì)地公示，但凡基于上述實(shí)施例及其測(cè)試方法所作的等效替換或簡(jiǎn)單修改，均應(yīng)該被包含于本實(shí)用新型專(zhuān)利請(qǐng)求的專(zhuān)利保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.雙折射晶體光學(xué)元件面形測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于包括氦氖激光器、柱透鏡、待測(cè)光學(xué)元件的夾具以及相隔一定距離的兩個(gè)接收屏，其中所述的柱透鏡能夠?qū)⒑つ始す馄鞒錾涞狞c(diǎn)光源轉(zhuǎn)化為平行于水平面的單波長(zhǎng)線光源，用于光學(xué)元件面形偏差的測(cè)試。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙折射晶體光學(xué)元件面形測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于待測(cè)的光學(xué)元件為雙折射晶體加工而成，能夠?qū)尾ㄩL(zhǎng)線光源入射的光折射后分為ο光和e光兩束光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙折射晶體光學(xué)元件面形測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于通過(guò)調(diào)整6 維調(diào)整架改變?chǔ)瞎夥瓷涔獾墓饴凡y(cè)試第二接收屏上ο光兩端的高度差異即可測(cè)試出待測(cè)平面的面形偏差。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙折射晶體光學(xué)元件面形測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于調(diào)整6維調(diào)整架來(lái)測(cè)量出ο光到反射光的高度差H以及光學(xué)元件到第二接收屏的距離L，則可計(jì)算出待測(cè)元件兩個(gè)平面的夾角α。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型揭示了一種使用氦氖激光器及柱透鏡搭建的能夠測(cè)試雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件面形偏差的測(cè)試系統(tǒng)，具有成本低、測(cè)試方法簡(jiǎn)單、測(cè)試速度較快等優(yōu)點(diǎn)，適用于大型企業(yè)對(duì)批量雙折射晶體加工而成的光學(xué)元件面形偏差的測(cè)試。該實(shí)用新型的使用能夠克服現(xiàn)有傳統(tǒng)光學(xué)元件面形偏差的光學(xué)測(cè)量系統(tǒng)比較敏感不容易調(diào)試、對(duì)環(huán)境要求較高、測(cè)量范圍相對(duì)較小等缺點(diǎn)，大幅度提高通信、儀器等產(chǎn)業(yè)測(cè)試光學(xué)元件的表面加工質(zhì)量的速度，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、可靠性及壽命也有很大的影響。
文檔編號(hào)G01B11/26GK202195805SQ20112021218
公開(kāi)日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者劉華, 劉宏欣, 袁海驥, 鄒建兵, 高尚武 申請(qǐng)人:科納技術(shù)(蘇州)有限公司