[发明专利]一种大口径自由曲面样品表面轮廓差动测量装置与方法

摘要

一种大口径自由曲面样品表面轮廓差动测量装置与方法，涉及大口径自由曲面样品表面轮廓测量技术。目的是为了解决现有方法测量速度慢，测量范围小且易损伤样品的问题。本发明首先在待测样品表面镀一层有机荧光膜，激光器发出的激光依次经过准直物镜和光阑后形成平行光，再经过PBS透射、高速数字扫描振镜反射和扫描透镜透射后在样品上形成聚焦光斑，使样品表面发出荧光；荧光经两个PMT收集，对两个PMT产生的信号进行差分运算，得到差动轴向响应曲线，根据该曲线确定样品表面位置，使样品进行三维移动，采用同样的方法得到样品在不同位置的表面位置，完成测量。本发明适用于大口径自由曲面样品表面轮廓的测量。

主权项

一种大口径自由曲面样品表面轮廓差动测量装置，其特征在于，包括：照明模块、第一探测模块和第二探测模块：所述的照明模块按照照明光传播方向依次为：激光器(1)、准直镜(2)、光阑(3)、PBS一(4)、高速数字扫描振镜一(5)、高速数字扫描振镜二(6)、扫描透镜(7)和三维微位移载物台(9)；所述的第一探测模块按照信号光传播方向依次为：扫描透镜(7)、高速数字扫描振镜二(6)、高速数字扫描振镜一(5)、PBS一(4)、滤光片(10)、PBS二(11)、收集透镜一(12)、多模光纤一(13)和PMT一(14)；所述的第二探测模块按照信号光传播方向依次为：扫描透镜(7)、高速数字扫描振镜二(6)、高速数字扫描振镜一(5)、PBS一(4)、滤光片(10)、PBS二(11)、收集透镜二(15)、多模光纤二(16)和PMT二(17)；所述照明模块、第一探测模块和第二探测模块共同一套PBS一(4)、高速数字扫描振镜一(5)、高速数字扫描振镜二(6)和扫描透镜(7)；所述激光器(1)发出的激光经所述准直镜(2)后形成平行光，所述平行光经所述光阑(3)入射至所述PBS一(4)，由PBS一(4)透射的激光经所述高速数字扫描振镜一(5)、高速数字扫描振镜二(6)，高速数字扫描振镜二(6)反射至所述扫描透镜(7)，扫描透镜(7)将激光聚焦至待测样品(8)形成聚焦光斑，所述待测样品(8)置于三维微位移载物台(9)上；所述待测样品(8)表面激发出的荧光依次经过扫描透镜(7)、高速数字扫描振镜二(6)、高速数字扫描振镜一(5)、和PBS一(4)反射后，经滤光片(10)透射，透射光被PBS二(11)分为两束光，一束光经过收集透镜一(12)和多模光纤一(13)后，被PMT一(14)收集；另一束光经过收集透镜二(15)和多模光纤二(16)后，被PMT二(17)收集。