基于双焦定位的透镜中心厚度测量技术

【作者】 陈力； 张祥朝； 徐敏；

【机构】 复旦大学；

【摘要】 透镜的中心厚度是光学系统中的一项重要的参数,对透镜中心厚度的测量直接影响光学系统的成像质量。在本文中提到了一种基于双焦定位的非接触透镜中心厚度新型测量技术。如图所示,我们使用双焦透镜^[1]实现寻常光（o光）与非常光（e光）的分离,通过显微物镜将己分离的不同光束分别聚焦于被测透镜前后表面。两次聚焦时,双焦透镜的位置采用超精密光栅尺位移传感器测出。进而,运用几何光学理论推算出被测透镜的中心厚度。若想实现高精度的测量,则对"猫眼"位置的定位判别技术显得尤为重要。我们巧妙地将返回平面波的检测问题成功转化为离焦检测问题,并选用一种像散离焦检测方法精确判断无离焦位置。本文首先向大家详细地阐述了该测量技术的原理。利用数学软件MATLAB从理论上对该测量系统的可行性与误差进行了一系列分析,并给出了真实可靠的数据。基于理论计算,通过实验证明了该测量技术的高精度特性,测量系统成功达到优于1um的测量精度,相比已有测量技术^[2-4]有明显提高。更多还原