[发明专利]一种高NA物镜波像差检测方法

权利要求书

1.一种高NA物镜波像差检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1.获取射于面阵CCD像素点的干涉光的光强信号，所述面阵CCD包括若干个所述像素点，每四个两两互相紧邻的所述像素点构成一个像素组，所述像素组与所述高NA物镜的视场点一一对应；

步骤S2.基于所述射于面阵CCD像素点的干涉光的光强信号，获取所述像素组位置处的相位差值；

步骤S3.基于所述像素组位置处的相位差值，进行解包裹运算，获取所述像素组位置处的校正相位差值；

步骤S4.基于所述像素组位置处的校正相位差值，获取所述像素组对应的所述高NA物镜的视场点的波像差值。

2.根据权利要求1所述的高NA物镜波像差检测方法，其特征在于，所述射于面阵CCD像素点的干涉光由参考光与检测光经过成像透镜与偏振相位板后在所述面阵CCD的表面干涉而形成。

3.根据权利要求2所述的高NA物镜波像差检测方法，其特征在于，所述参考光是入射光经由标准平面透镜的后表面直接反射回的光束；所述检测光是所述入射光透射过所述标准平面透镜后，继续透射过所述高NA物镜，并经由球面反射镜原路反射回后，继续再次透射过所述高NA物镜及所述标准平面透镜后的光束。

4.根据权利要求2所述的高NA物镜波像差检测方法，其特征在于，在所述成像透镜与所述偏振相位板之间设置小孔，并将所述小孔布置于所述成像透镜的焦点处。

5.根据权利要求2所述的高NA物镜波像差检测方法，其特征在于，所述偏振相位板包括若干块线偏振片，每块所述线偏振片具有相应的偏振方向；所述面阵CCD的每个所述像素点前均对应有一块所述线偏振片。

6.根据权利要求5所述的高NA物镜波像差检测方法，其特征在于，所述像素组对应的四个所述线偏振片包括四个不同的偏振方向，分别为0°偏振方向，90°偏振方向，180°偏振方向，270°偏振方向。

7.根据权利要求6所述的高NA物镜波像差检测方法，其特征在于，所述步骤S2中计算所述像素组位置处的相位差值的公式为：

其中，φ(x,y)是物理位置为(x,y)处的所述像素组的相位差值，I₁、I₂、I₃、I₄是物理位置为(x,y)处的所述像素组内四个像素点所对应的光强度值。

8.根据权利要求7所述的高NA物镜波像差检测方法，其特征在于，所述步骤S3中的所述解包裹运算具体为：求解得到所述φ(x,y)对应的正弦值和余弦值，进而得到所述像素组位置处的校正相位差值φ₁(x,y)，从而将所述φ(x,y)的值域从(-π/2,π/2)拓展到(0,2π)。

9.根据权利要求8所述的高NA物镜波像差检测方法，其特征在于，所述步骤S4中计算所述像素组对应的所述高NA物镜的视场点的波像差值的公式为：

其中，Δw(x,y)为物理位置为(x,y)处的所述像素组对应的所述高NA物镜的视场点的波像差值，φ₁(x,y)是物理位置为(x,y)处的所述像素组的校正相位差值，λ为入射光的波长。