[发明专利]一种用于小孔标定的检测装置及方法

摘要

本发明提供一种用于小孔标定的检测装置及方法，激光器发射的光经过滤波孔、聚光镜、空间滤波器、扩束镜、λ/2波片、λ/4波片、半透半反镜后分成两路光，第一路光经过衰减片、分束镜后经反射镜反射的光再经分束镜反射到第一小孔，第一小孔产生衍射球面波透射过分光镜；经过半透半反镜的第二路光经反射镜的光照射第二小孔，第二小孔产生的衍射球面波经分光镜反射后与第一小孔产生的衍射球面波发生干涉，干涉条纹经过聚光镜，再由光学探测器收集；并经过预定的更换操作解出三个小孔产生的衍射球面波的误差。本发明可以提高点衍射干涉仪的测量精度，降低高精度小孔的加工成本。

主权项

一种用于小孔标定的检测装置，其特征在于，该装置包括：激光器(1)、滤波孔(2)、聚光镜(3)、空间滤波器(4)、扩束镜(5)、λ/2波片(6)、λ/4波片(7)、半透半反镜(8)、衰减片(9)、分束镜(10)、第一反射镜(11)、移相器(12)、第一夹持架(13)、第二反射镜(14)、第二夹持架(15)、分光镜(16)、会聚光学单元(17)、CCD探测器(18)、计算机(19)；其中：滤波孔(2)放置在激光器(1)的出光口，聚光镜(3)放置在滤波孔(2)和空间滤波器(4)中间，滤波孔(2)放置的位置为物面位置，空间滤波器(4)放置在像面位置；空间滤波器(4)同时放置在扩束镜(5)的前焦点，λ/2波片(6)、λ/4波片(7)、半透半反镜(8)依次放置在扩束镜(5)后面，其中滤波孔(2)、聚光镜(3)、空间滤波器(4)、λ/2波片(6)、λ/4波片(7)、半透半反镜(8)的中心都在同一光轴上，λ/2波片(6)、λ/4波片(7)平行于扩束镜(5)；半透半反镜(8)与光轴成45°角，衰减片(9)与λ/4波片(7)同一光轴，分束镜(10)的中心在光轴上，与光轴成45°角，分束镜(10)后面放置第一反射镜(11)，第一反射镜(11)与移相器(12)相连；第一夹持架(13)平行于光轴，第一夹持架(13)的中心对准分束镜(10)中心；分光镜(16)的中心对准第一夹持架(13)中心，分光镜(16)与光轴成45°角；第二反射镜(14)的中心对准半透半反镜(8)；第二夹持架(15)的中心对准第二反射镜(14)的中心，同时第二夹持架(15)的中心对准分光镜(16)中心；会聚光学单元(17)中心对准分光镜(16)中心；CCD探测器(18)放在会聚光学单元(17)后面；计算机(19)与CCD探测器(18)连接；其中：激光器(1)，用于发出激光作为照明光源；滤波孔(2)，利用衍射效应用于将激光发出的光散射；聚光镜(3)，用于收集滤波孔发出的散射光；空间滤波器(4)，用于将聚光镜收集的光过滤掉杂散光；扩束镜(5)，用于将空间滤波器过滤的点光源的光变为平行光；λ/2波片(6)，用于旋转激光光源的偏振方向；λ/4波片(7)，用于和λ/2波片结合来调节产生圆偏振光；半透半反镜(8)，用于将圆偏振光分成两束光，一束透射，一束反射；衰减片(9)，用于改变光束的光强；分束镜(10)，用于光束传播方向控制，将经过衰减片的光透射，将经过反射镜反 射的光反射；第一反射镜(11)以及第二反射镜(14)，用于将光束反射，并且第一反射镜(11)用来产生移相的效应，第二反射镜(14)用于改变光的传播方向；移相器(12)，和第一反射镜(11)相连，由计算机(19)控制第一反射镜(11)的移动，移相器(12)产生移相；第一夹持架(13)以及第二夹持架(15)，用于夹持小孔；分光镜(16)，用于将第一夹持架(13)上的夹持的小孔产生的衍射球面波透射，将第二夹持架(15)上夹持的小孔产生的衍射球面波反射，这样第一夹持架(13)上的夹持的小孔产生的衍射球面波和第二夹持架(15)上的夹持的小孔产生的衍射球面波发生干涉产生干涉测试光；会聚光学单元(17)，用于将干涉后的测试光投射到CCD探测器(18)上，第一夹持架(13)上夹持的小孔产生的衍射球面波和第二夹持架(15)上夹持的小孔产生的衍射球面波发生干涉产生干涉测试光会聚到CCD探测器(18)上形成并记录干涉图案，计算机(19)与CCD探测器(18)连接，计算机(19)存储并处理CCD探测器(18)记录干涉图案。所述干涉图案包含了第一夹持架(13)上夹持的小孔和第二夹持架(15)上夹持的小孔的衍射球面波信息；通过对干涉图案的处理，可以分别标定出小孔的衍射球面波的误差信息。