光学系统波前主动补偿装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种光学系统波前主动补偿装置，属于光学系统的像差补偿【技术领域】。解决了现有技术中波前主动补偿装置结构复杂、成本昂贵的问题。本发明的光学系统波前主动补偿装置包括玻璃镜片、电控系统和多个温度调节装置，多个温度调节装置固定在玻璃镜片的表面上，电控系统控制多个温度调节装置的输入功率。本发明的补偿装置通过调节玻璃镜片的温度分布从而改变镜片波前的主动补偿，装置简单，对口径没有限制，且适用于精密光学系统中，主要用于补充光学系统的Zernike像差。
【专利说明】光学系统波前主动补偿装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光学系统波前主动补偿装置，属于光学系统的像差补偿【技术领域】。
【背景技术】
[0002]随着光学技术的发展，光学系统的分辨率普遍提高，成像质量也不断改善，但由于存在加工误差、重力变形、温度变化等因素的影响，实际集成后的光学系统可能达不到设计要求，这就使得光学系统的波前补偿装置变得很必要。
[0003]现有技术中，光学系统波前主动补偿装置主要有基于变形镜的主动光学补偿装置和如液晶自适应的自适应光学补偿装置，但是，这两种装置的需要额外添加机械装置或者光学系统，导致装置结构复杂，价格昂贵。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是解决现有技术中波前主动补偿装置结构复杂、价格昂贵的技术问题，提供一种光学系统波前主动补偿装置。
[0005]本发明的光学系统波前主动补偿装置，包括玻璃镜片，还包括电控系统和多个温度调节装置；所述多个温度调节装置固定在玻璃镜片的表面上；所述电控系统控制多个温度调节装置的输入功率。
[0006]进一步的，所述温度调节装置为半导体制冷器或者电加热器。
[0007]进一步的，所述温度调节装置粘贴固定。
[0008]进一步的，所述多个温度调节装置以玻璃镜片的光轴为中心线，按圆周分布。
[0009]进一步的，当玻璃镜片为反射式镜片时，所述多个温度调节装置固定在玻璃镜片的前表面的边缘、后表面、外圆周面中的任意一个或多个上。
[0010]进一步的，所述多个温度调节装置覆盖玻璃镜片的前表面的边缘、后表面、外圆周面中的任意一个或多个上。
[0011]进一步的，当玻璃镜片为透射式镜片时，所述多个温度调节装置固定在玻璃镜片的前表面的边缘、后表面的边缘、外圆周面中的任意一个或多个上。
[0012]进一步的，所述多个温度调节装置依次固定，且覆盖玻璃镜片的前表面的边缘、后表面的边缘、外圆周面中的任意一个或多个。
[0013]本发明的有益效果:
[0014]本发明的光学系统主动补偿装置通过调节玻璃镜片的温度分布从而改变镜片波前的主动补偿，装置简单，成本低，对口径没有限制，且适用于对成像质量要求很高、响应速度要求不高的精密光学系统中，如光刻机投影物镜，主要用于补充光学系统的Zernike像差。
【专利附图】
【附图说明】[0015]图1为本发明的光学系统波前主动补偿装置温度调节装置粘贴于玻璃镜片前表面边缘的示意图；
[0016]图2为本发明的光学系统波前主动补偿装置温度调节装置粘贴于玻璃镜片后表面边缘的示意图；
[0017] 图3为本发明的光学系统波前主动补偿装置温度调节装置粘贴于玻璃镜片外圆周面的不意图；
[0018]图4为本发明的光学系统波前主动补偿装置温度调节装置粘贴于玻璃镜片后表面的不意图；
[0019]图中，1、玻璃镜片，2、温度调节装置。
【具体实施方式】
[0020]为使本领域技术人员进一步理解本发明，下面结合附图进一步说明本发明。
[0021]如图1-4所示，光学系统波前主动补偿装置，包括玻璃镜片1、电控系统和多个温度调节装置2。其中，玻璃镜片I可以是平面镜、球面镜或非球面镜，包括透射式镜片和反射式镜片；多个温度调节装置2固定在玻璃镜片I的表面上，为使装置结构简单，一般采用粘贴固定，温度调节装置2可以是半导体制冷器，也可以是电加热器，电加热器可以为薄膜电加热器或者小颗粒电加热器，多个温度调节装置2能够根据输入功率的变化调节玻璃镜片I的温度分布；电控系统与多个温度调节装置2连接，且控制多个温度调节装置2的输入功率；输入不同加热/制冷功率时，玻璃镜片I的温度变化也不一样，分别控制各个温度调节装置2的输入功率，使得玻璃镜片I内各部分的温度分布也不一致，根据玻璃折射率随温度变化的特点，玻璃镜片I的波前也将随玻璃镜片I内部的温度分布而发生改变，即可以通过控制温度调节装置2的输入功率，改变玻璃镜片I的温度分布和波前。
[0022]具体原理如下:
[0023]当电控系统控制温度调节装置2产生不同的加热或制冷功率后，玻璃镜片I的温度会发生改变，根据玻璃材料的折射率随温度变化的特点，当光线通过温度非均匀分布的玻璃镜片I后，光程也会相应发生变化，光程变化量OPD可表示为式(I):
[0024]
【权利要求】
1.光学系统波前主动补偿装置，包括玻璃镜片(I)，其特征在于，还包括电控系统和多个温度调节装置(2); 所述多个温度调节装置(2)固定在玻璃镜片(I)的表面上； 所述电控系统控制多个温度调节装置(2)的输入功率。
2.根据权利要求1所述的光学系统波前主动补偿装置，其特征在于，所述温度调节装置(2)为半导体制冷器或者电加热器。
3.根据权利要求1所述的光学系统波前主动补偿装置，其特征在于，所述温度调节装置⑵粘贴固定。
4.根据权利要求1所述的光学系统波前主动补偿装置，其特征在于，所述多个温度调节装置⑵以玻璃镜片⑴的光轴为中心线，按圆周分布。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的光学系统波前主动补偿装置，其特征在于，当玻璃镜片(I)为反射式镜片时，所述多个温度调节装置(2)固定在玻璃镜片(I)的前表面的边缘、后表面、外圆周面中的任意一个或多个上。
6.根据权利要求5所述的光学系统波前主动补偿装置，其特征在于，所述多个温度调节装置(2)覆盖玻璃镜片(I)的前表面的边缘、后表面、外圆周面中的任意一个或多个。
7.根据权利要求1-4任意一项所述的光学系统波前主动补偿装置，其特征在于，当玻璃镜片(I)为透射式镜片时，所述多个温度调节装置(2)固定在玻璃镜片(I)的前表面的边缘、后表面的边缘、外圆周面中的任意一个或多个上。
8.根据权利要求7所述的光学系统波前主动补偿装置，其特征在于，所述多个温度调节装置覆盖玻璃镜片(I)的前表面的边缘、后表面的边缘、外圆周面中的任意一个或多个。
【文档编号】G02B26/06GK103969823SQ201410187121
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】陈华, 苏东奇, 隋永新, 杨怀江, 张巍, 田伟 申请人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所