[发明专利]半导体中红外可见光双波长透射式干涉测试装置

说明书

一种用于检测中红外光学元件、材料及光学系统的半导体中红外可见光双波长透射式干涉测试装置，包括双波段共光路准直输出模块、10.5μm半导体红外光干涉成像模块和635nm半导体可见光干涉成像测试对准模块，本发明装置可实现中红外测试精度PV值优于0.05λ，RMS优于0.01λ，系统重复性优于0.001λ的高分辨率干涉测试。

技术领域

本发明涉及中红外可见光双波长斐索透射干涉测试装置，主要是采用中红外和可见光双波长半导体光源进行干涉测试，可用于测试中红外光学元件的面形精度、材料的物理特性和光学系统的综合特性参数。

背景技术

目前，中红外光学系统在军事、航天、能源、通讯、遥感等领域具有广泛的应用前景，从而导致对中红外光学系统中使用的光学元件及材料的检测需求不断增长，随之引起国内外科研工作者对中红外应用波段光学产品及光学系统测试的密切关注，并展开了一系列相关研究。从上世纪60年代末科研工作者就开始了对红外干涉仪的研究和应用，国际大品牌公司Zygo、Vecco、POE、Graham等均采用泰曼-格林型数字相移式中红外干涉测试装置进行检测，以CO₂激光器作为光源；国内对中红外干涉仪的研究和应用比国外较晚，国内将中红外波段纳入研究范畴的科研院所主要有成都光电所和南京理工大学，采用的红外光源也是10.6μm CO₂激光器。近年来中红外干涉测试技术不断飞速发展，预示着其将成为未来中红外波段光学元件面形检测、材料物理特性参数测试应用的发展趋势。因此，对中红外测试成像技术的研究与产业化生产成为光学检测领域的重大课题之一。

据研究，常用中红外光学元件面形精度、材料物理特性等参数测试的波段范围为2～14μm。在中红外干涉测试系统中，仪器使用安全性和操作方便性是整个测试过程中首要考虑的部分，国际上普遍采用功率为瓦级以上的CO₂激光器作为中红外干涉测试光源，不仅对测试样品和红外探测器造成一定的功率损伤，同时也对测试人员存在一定的安全威胁。此外，使用波长10.6μm的CO₂激光器，由于该波段的不可见特性将给操作人员带来极大的不便。现基于泰曼-格林式和斐索型的中红外干涉测试系统仅在测试对准方面进行深入研究，并取得一定的成效，但都无法实现从可见光到中红外光波段范围的共同测试和共光路对准，且未见报道。因此，寻求低功率光源、共光路对准、操作简便的数字移相式中红外干涉仪是当今科研工作者研究的重点。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于中红外光学元件、材料及光学系统的半导体中红外可见光双波长共光路透射式干涉测试装置。该双波长干涉测试装置为中红外光学元件的面形精度、材料物理特性以及光学系统综合特性参数提供了必要的测试分析装置。该装置通过双波段共光路测试，实现了可见光波段到中红外波段光学元件的高精度对准测试，解决了中红外干涉仪测试共光路对准及测试范围限制的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种半导体中红外可见光双波长透射式干涉测试装置，其特点在于包括双波段共光路准直输出模块、10.5μm半导体红外光干涉成像模块和635nm半导体可见光干涉成像测试对准模块：