（19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号CN103454249A （43)申请公布日2013.12.18 (21)申请号201310419697.1 (22)申请日2013.09.16 (71)申请人南京理工大学 地址210094江苏省南京市孝陵卫200号 (72)发明人陈磊李金鹏陈悦宋倩宋乐 周舒 (74)专利代理机构南京理工大学专利中心 32203 代理人朱显国 (51) Int. CI. G01N21/45(2006.01) 权利要求书2页说明书5页附图3页 (54）发明名称 基于白光干涉的光学玻璃均匀性检测方法及 装置 (57）摘要 本发明公开了一种基于白光干涉的光学玻璃 待测光学玻璃6 第 均匀性检测方法及装置。装置包括白光干涉仪和 1213 反射镜？ 两个双频激光回馈位移测量系统，并且两个双频 测试光路入射白光 激光回馈位移测量系统和白光干涉仪为连动结 构，将两个双频激光回馈位移测量系统和白光干 涉仪结合为一体式结构进行移动扫描。检测方法 第一 为：标定白光干涉仪，得到光程差与条纹偏移量 的比例系数；获取待测光学玻璃引入的光程差变 参考光路入射白光 化量，并使用位移测量系统测得待测光学玻璃同 等相位面 第一补偿镜4 一被测位置的厚度偏差：根据白光干涉仪获得的 光程差和位移测量系统获得的厚度偏差，确定待 测光学玻璃的折射率偏差；扫描整个待测光学玻 璃，完成待测光学玻璃的均匀性检测。本发明对光 学玻璃均匀性检测的精度高、成本低，且测试过程 简单方便。 103454249 3 权利要求书 CN103454249A 1/2页 1.一种基于白光干涉的光学玻璃均匀性检测方法，其特征在于：使用白光干涉仪测量 待测光学玻璃引入的光程差变化量，并采用双频激光回馈位移测量系统测量待测光学玻璃 的厚度偏差，结合这两个测量数据检测待测光学玻璃的均匀性，具体步骤如下： 步骤1、标定白光干涉仪：使用单色LED和两片相同的补偿镜对白光干涉仪进行标定， 得到光程差与条纹偏移量的比例系数C，将单色LED换成白光光源，将中心条纹调节到刻度 零位Xo； 步骤2、获取待测光学玻璃引入的光程差变化量：将白光干涉仪测试光路中的补偿镜 替换为待测光学玻璃后，根据白光干涉仪中心条纹的偏移量△x得到待测光学玻璃被测位 置引入的光程差^，并使用双频激光回馈位移测量系统测得待测光学玻璃同一被测位置的 厚度偏差△d； 步骤3、确定待测光学玻璃被测位置的折射率偏差：通过同一被测位置白光干涉仪获 得的光程差Λ和位移测量系统获得的厚度偏差△d，确定待测光学玻璃该被测位置的折射 率偏差△ne； 步骤4、改变待测光学玻璃的被测位置，重复步骤2～3，直至扫描整个待测光学玻璃， 完成待测光学玻璃的均匀性检测。 2.根据权利要求1所述的基于白光干涉的光学玻璃均匀性检测方法，其特征在于：步 骤2所述根据白光干涉仪中心条纹的偏移量得到待测光学玻璃被测位置引入的光程差Λ， 具体公式如下： A=△x·C 其中，C是步骤1标定得到的光程差与条纹偏移量的比例系数，△x为步骤2白光干涉 仪中心条纹位置x相对于刻度零位X。的偏移量，即△x=Xi-Xo。 3.根据权利要求1所述的基于白光干涉的光学玻璃均匀性检测方法，其特征在于：步 骤3所述确定待测光学玻璃该被测位置的折射率偏差△ne，公式如下： V h 其中，d为待测光学玻璃的参考厚度，n。为白光光源通过待测光学玻璃的折射率。 4.一种基于白光干涉的光学玻璃均匀性检测装置，其特征在于：包括白光干涉仪和两 个双频激光回馈位移测量系统；所述白光干涉仪采用迈克尔逊干涉仪结构，包括沿光路方 向依次共轴设置的光源（1）、准直物镜（2）、分光镜（3）、第一补偿镜（4）、第一反射镜（5）、待 测光学玻璃（6）、第二反射镜（7）成像物镜（8）、CCD（9）信号处理系统（10),其中光源（1） 位于准直物镜（2）的焦点位置，第一补偿镜（4）、第一反射镜（5）、待测光学玻璃（6）、第二反 射镜（7）分别与各自的光轴正交，信号处理系统（10）与CCD（9）相连，所有光学元件相对于 系统同轴相向设置于待测光学玻璃（6）的两侧，且两个双频激光回馈位移测量系统的发射 光均垂直入射于待测光学玻璃（6）表面。 5.根据权利要求4所述的基于白光干涉的光学玻璃均匀性检测装置，其特征在于：所 述白光干涉仪的光路走向为：从光源（1）出射的白光经过准直物镜（2），以平行光的形式入 射到分光镜（3）；分光镜（3）把光路分成互相垂直的两束光路：入射到第一补偿镜（4）后经 第一反射镜（5）反射回到分光镜（3）的一路光称为参考光路，入射到待测光学玻璃（6）后经 2 权利要求书 CN103454249A 2/2页 第二反射镜（7）反射回到分光镜（3）的一路光称为测试光路；由分光镜（3）反射的测试光和 由分光镜（3）透射的参考光经成像物镜（8）汇聚在CCD（9）的靶面上并发生干涉。 6.根据权利要求4所述的基于白光干涉的光学玻璃均匀性检测装置，其特征在于：所 测量系统和白光干涉仪结合为一体式结构进行移动扫描。 3