[发明专利]大口径光学元件表面缺陷三维形貌测量装置和方法

摘要

一种大口径光学元件表面缺陷三维形貌测量装置和方法。该装置主要包括瞬态干涉测量系统、俯仰偏摆姿态调节机构、激光位移传感器、XYZ精密位移平台、大口径平面光学元件、样品夹持装置、样品调平机构、计算机和隔振平台。本发明对大口径光学元件表面缺陷三维形貌能实现全口径快速扫描测量，深度测量分辨率达到亚纳米量级；能够准确识别区分表面缺陷的类型，提升了测量结果的可靠性。

主权项

1.一种大口径光学元件表面缺陷三维形貌测量装置，其特征在于，包括瞬态干涉测量系统(1)、俯仰偏摆姿态调节机构(2)、激光位移传感器(3)、XYZ精密位移平台(4)、待测的大口径平面光学元件(5)、样品夹持装置(6)、样品调平机构(7)、计算机(8)和隔振平台(9)；所述的XYZ精密位移平台(4)和样品调平机构(7)平行地安装在所述的隔振平台(9)上，所述的样品调平机构(7)绕X和Z轴转动；所述的俯仰偏摆姿态调节机构(2)和所述的激光位移传感器(3)并排放置在XYZ精密位移平台(4)上，所述的俯仰偏摆姿态调节机构(2)绕X和Z轴转动；所述的激光位移传感器(3)发射的激光沿Y方向入射到待测的大口径平面光学元件(5)待测平面，所述的瞬态干涉测量系统(1)安装在所述的俯仰偏摆姿态调节机构(2)上；所述的样品夹持装置(6)位于样品调平机构(7)上，样品夹持装置(6)从待测大口径平面光学元件(5)侧面夹持固定；被夹持的待测大口径平面光学元件(5)的待测平面与XYZ精密位移平台(4)的XZ面平行；所述的瞬态干涉测量系统(1)包括低相干LED光源(10)，沿该低相干LED光源(10)的光束输出方向依次是第一会聚透镜(11)、针孔光阑(12)、第二会聚透镜(13)、偏振片(14)、第三会聚透镜(15)、偏振分束器(16)，该偏振分束器(16)将入射光分为s偏振光和p偏振光，所述的p偏振光通过第一四分之一波片(17)聚焦到参考镜(18)，所述的s偏振光通过第二四分之一波片(19)聚焦到待测的大口径平面光学元件(5)，该待测的大口径平面光学元件(5)的反射光和所述的参考镜(18)的反射光分别经所述的第二四分之一波片(19)、第一四分之一波片(17)并在所述的偏振分束器(16)重合，在该重合光束方向依次是第四会聚透镜(20)、第三四分之一波片(21)和偏振相机(22)；所述的针孔光阑(12)位于所述的第一会聚透镜(11)和第二会聚透镜(13)的公共焦点位置；所述的计算机(8)与所述的瞬态干涉测量系统(1)、俯仰偏摆姿态调节机构(2)、激光位移传感器(3)、XYZ精密位移平台(4)、样品调平机构(7)相连。