[发明专利]一种光学系统轴向参数测量装置及方法

摘要

本发明公开了一种光学系统轴向参数测量装置及方法，该装置包括：低相干测量单元、高相干标尺单元、扫描单元、量程倍增单元和信号处理单元，低相干测量单元用于产生低相干干涉波；高相干标尺单元用于产生高相干干涉波；低相干参考光和高相干测量光均经过扫描单元，扫描单元用于为低相干干涉波和高相干干涉波提供同一光学延时线；量程倍增单元用于采集低相干测量单元产生的低相干干涉波以及扩大测量量程的范围；信号处理单元用于以高相干干涉波为参考基准，对量程倍增单元采集到的低相干干涉波进行分析处理，得到光学系统各介质分界面之间的轴向距离。本发明提供的光学系统轴向参数测量装置及方法具有测量范围大、信噪比高、测量快速准确的特点。

主权项

1.一种光学系统轴向参数测量装置，其特征在于，所述装置包括：低相干测量单元，所述低相干测量单元用于产生低相干干涉波；所述低相干测量单元包括低相干光源，所述低相干光源发出低相干测量光和低相干参考光，所述低相干干涉波为所述低相干测量光经过被测光学系统反射后的光与所述低相干参考光干涉形成的光波；高相干标尺单元，所述高相干标尺单元用于产生高相干干涉波；所述高相干标尺单元包括高相干光源，所述高相干光源发出高相干测量光和高相干参考光，所述高相干测量光和高相干参考光发生干涉，形成高相干干涉波；扫描单元，所述低相干参考光和所述高相干测量光均经过所述扫描单元，所述扫描单元用于为所述低相干干涉波和所述高相干干涉波提供同一光学延时线；量程倍增单元，所述量程倍增单元用于采集所述低相干测量单元产生的所述低相干干涉波以及扩大测量量程的范围；信号处理单元，所述信号处理单元用于以所述高相干干涉波为参考基准，对量程倍增单元采集到的所述低相干干涉波进行分析处理，得到光学系统各介质分界面之间的轴向距离；所述低相干测量单元与所述量程倍增单元相连接，所述信号处理单元分别与所述量程倍增单元、所述高相干标尺单元相连接；其中，所述低相干测量单元还包括第一耦合器、第一偏振控制器、第一光环形器、第一准直器、第二偏振控制器、第二光环形器、波分复用器、第二准直器；所述低相干测量光经由第一偏振控制器、第一光环形器、第一准直器后依次入射到被测光学系统的各介质分界面上，经各介质分界面反射后依次经过所述第一光环形器、所述第一光纤分路器，依次到达所述量程倍增单元；所述低相干测量光经过所述第一光纤分路器后得到的多路低相干测量光；所述低相干参考光经由第二偏振控制器、第二光环形器、波分复用器、第二准直器、所述扫描单元的扫描镜，垂直入射到所述扫描单元的反射镜，经所述扫描单元的反射镜反射后返回到达所述第二光环形器，经所述第二光环形器、第二光纤分路器到达所述量程倍增单元；所述低相干参考光经过所述第二光纤分路器后得到的多路低相干参考光，相邻光路中的低相干参考光的光程成等差数列；所述低相干测量光经过所述第一光纤分路器后得到的多路低相干测量光与所述低相干参考光经过所述第一光纤分路器后得到的多路低相干测量光在所述量程倍增单元发生干涉，得到所述低相干干涉波。