光学相干层析技术在光学表面间距测量中的应用.docx

第20卷第7期2012年7月

光学精密工程

OpticsandPrecisionEngineering

Vol.20No.7Jul.2012

文章编号1004-924X(2012)07-1469-06

光学相干层析技术在光学表面间距测量中的应用

王志斌1,2,史国华1*,何益1,2,丁志华3,张雨东1

(1中国科学院光电技术研究所，四川成都610209;

2中国科学院研究生院，北京100039;

3浙江大学现代光学仪器国家重点实验室，浙江杭州310027)

摘要：搭建了适于镜头中光学表面间距测量的实验装置，用于非接触高精度测量镜面间距。该装置以光纤型时域光学相干层析系统为基础，通过光学表面的层析成像精确测量其相对位置。对样品扫描装置进行了改进，利用高精度导轨移动光纤准直器来移动成像范围，实现对不同深度光学表面的层析成像。利用实验测量系统完成了对空气间隙样品及已装调好镜头的光学表面间距的测量，其中空气间隙样品的测量值为6.026mm,用游标卡尺得到的对比测量值为6.02mm;对镜头关键参数空气间隙的测量值为10.750mm,其设计值为(10.7±0.03)mm。实验系统误差为3.871μm,测量灵敏

度为10.5μm。结果显示该方法具有非接触、高精度、高灵敏度的特点。关键词：相干光学；光学相干层析成像；光学表面；间距测量

中图分类号：TP391.41;TH816.3文献标识码：Adoi:10.3788/OPE1469

Applicationofopticalcoherencetomographytodistancemeasurementofopticalsurface

WANGZhi-bin1,2,SHIGuo-hua1,HEYi12,DINGZhi-hua3,ZHANGYu-dong1

(1.InstituteofOpticsElectronics,ChineseAcademyofSciences,Chengdu610209,China;

2.GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China;

3.StateKeyLaboratoryofModernOpticalInstrumentation,

ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)

*Correspondingauthor,E-mail:guohua_shi@

Abstract:Ameasuringsystembasedonopticalcoherencetomographywasestablishedtomeasurethedistanceofopticalsurfacesnon-contactly.Thesystemwasdevelopedbymodifyingthesamplescan-ningdevicebasedonatime-domainopticalcoherencetomographicsystem.Thetomographicimagesofopticalsurfacesindifferentdepthswereacquiredbymovingthefibercollimatorinsamplearmthroughahighprecisionguide.Thedistanceofanairgapsampleandalensweremeasuredbyusingthissys-tem.Resultsshowthatthemeasuredvalueofairgapsampleis6.026mmwhileitis6.02mmbyu-

收稿日期：2011-12-23;修订日期：2012-02-29.

基金项目：国家自然科学基金资助项目(No;中国科学院创新方向资助项目(No.KGCX2-Y11-920)

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