一种微分干涉相称显微系统的装调系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种微分干涉相称显微系统的装调系统。


背景技术：

2.nomarski棱镜是微分干涉相称显微系统的关键。经过nomarski棱镜的光束在棱镜里可分成两束传播方向相同，振动方向相互垂直的o光和e光。它们产生的分束角很小，小于显微镜的分辨率极限，在光束通过棱镜时还会产生适当的光程差，在这种形态下，物体边缘部分以光强度差的形式表现出来，而使阴影效果增强相衬，形成微分干涉相称显微技术所特有的浮雕感。
3.由于nomarski棱镜的固有特性，在使用时需要将nomarski棱镜与偏振片(偏振片指的是结构内部的起偏器和检偏器)光轴行成特定的角度，这就要求仪器在出厂前对微分干涉相称光路进行装调。现有对微分干涉相称光路的装调，一般是采用工况条件装调法：即将整个待装调系统装在测试整机上面，在实际工况条件下装调，通过观察成像效果来判定是否装调到位。这种方法需要提前准备好测试机台，对于新产品的开发时间成本和资金成本过大。


技术实现要素：

4.实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种用于装调微分干涉相称显微系统中nomarski棱镜与偏振片光轴角度的装调系统。
5.技术方案：本实用新型所述的微分干涉相称显微系统的装调系统，所述装调系统包括固定工装，待装调结构固定在固定工装上；所述装调系统还包括由光源、检偏器ii和功率计形成的装调光路i和由光源、反射镜ii和功率计形成的装调光路ii；所述待装调结构包括起偏器、反射镜i、分色片、nomarski棱镜和检偏器i；所述装调系统用于调节待装调结构中起偏器、检偏器i与nomarski棱镜的光轴角度。
6.其中，所述装调光路i为：光源发出的光，通过起偏器后经反射镜i的反射和分色片的反射后通过检偏器ii出射进入功率计，nomarski棱镜移入装调光路i后，光源发出的光，通过起偏器后经反射镜i的反射和分色片的反射后先通过nomarski棱镜，再通过检偏器ii出射进入功率计；装调光路ii为：光源发出的光通过起偏器后，经反射镜i的反射和分色片的反射垂直入射到反射镜ii反射面，光束由反射镜ii反射后原路返回，通过分色片时透射通过，最后通过检偏器i出射进入功率计。
7.其中，装调光路i中，所述光源放置在待装调结构的照明入射端，检偏器ii放置在待装调结构的照明出射端，功率计放置在检偏器ii后端，功率计用于接收装调系统出射光的功率。
8.其中，装调光路ii中，所述反射镜ii贴在待装调结构照明出射端金工件表面，功率计位于待装调结构的成像端，接收自反射镜ii反射回并穿过检偏器i的光。
9.其中，还包括人机交互界面，人机交互界面与功率计通过电缆连接，通过人机交互
界面可以实时掌握光束通过调试系统后的能量变化。
10.有益效果：相比于现有技术，本实用新型具有的优点为：(1)操作简单，不需要提前准备好测试机台，节约装调时间成本和资金成本；(2)装调效果好，能够快速的完成微分干涉相称光路中nomarski棱镜与偏振片光轴角度的装调。
附图说明
11.图1为本实用新型微分干涉相称显微系统在检测待测物时的光路原理图；
12.图2为装调起偏器与nomarski棱镜光轴角度的装调系统原理图；
13.图3为装调光路i中nomarski棱镜移出光路的光路原理图；
14.图4为装调光路i中nomarski棱镜移入光路的光路原理图；
15.图5为装调起偏器与检偏器i光轴角度的装调系统原理图；
16.图6为装调光路ii的光路原理图；
17.图7为偏振片转动装置的结构示意图。
具体实施方式
18.如图1所示，本实用新型微分干涉相称显微系统，显微系统光源发出的光通过起偏器后经反射镜i的反射和分色片的反射后，通过棱镜照射到被测物上，经被测物反射后原路返回，通过分色片时透射通过，最后通过检偏器i出射进入相机；本实用新型微分干涉相称显微系统对应的待装调结构包括起偏器、反射镜i、分色片、nomarski棱镜和检偏器i；装调系统主要是调节待装调结构中起偏器、检偏器i与nomarski棱镜的光轴角度。
19.如图2～4所示，本实用新型微分干涉相称显微系统的装调系统，装调系统包括固定工装，待装调结构固定在固定工装上；装调系统还包括由光源、检偏器ii和功率计形成的装调光路i；装调光路i为：装调系统光源发出的光，通过起偏器后经反射镜i的反射和分色片的反射后通过检偏器ii出射进入功率计，nomarski棱镜移入装调光路i后，光源发出的光，通过起偏器后经反射镜i的反射和分色片的反射后先通过nomarski棱镜，再通过检偏器ii出射进入功率计。装调系统光源放置在待装调结构的照明入射端，检偏器ii放置在待装调结构的照明出射端，功率计放置在检偏器ii后端，功率计用于接收装调系统出射光的功率。检偏器ii为thorlabs标准光机组件。
20.如图5～6所示，本实用新型微分干涉相称显微系统的装调系统还由光源、反射镜ii和功率计形成的装调光路ii，装调光路ii为：装调系统光源发出的光通过起偏器后，经反射镜i的反射和分色片的反射垂直入射到反射镜ii反射面，光束由反射镜ii反射后原路返回，通过分色片时透射通过，最后通过检偏器i出射进入功率计。装调光路ii中，反射镜ii贴在待装调结构照明出射端金工件表面，功率计位于待装调结构的成像端，接收自反射镜ii反射回并穿过检偏器i的光。
21.本实用新型装调系统还包括人机交互界面，人机交互界面与功率计通过电缆连接，通过人机交互界面可以实时掌握光束通过调试系统后的能量变化。
22.上述装调系统的装调方法，具体包括如下步骤：
23.(1)将nomarski棱镜移出装调光路，光源发出的光，通过起偏器后经反射镜i的反射和分色片的反射后通过检偏器ii出射进入功率计，转动检偏器ii的角度，同时观察功率
计上的示数，当功率计上的示数最大时，起偏器与检偏器ii光轴平行；
24.(2)将nomarski棱镜移入装调光路，保持起偏器角度不变，将检偏器ii角度转动90
°
，此时起偏器与检偏器ii光轴垂直；观察功率计上的示数，看功率计上的示数是否为最大读数的一半，若功率计上的示数为最大读数的一半，则起偏器角度装调完成；若功率计上的示数不等于最大读数的一半，再次将nomarski棱镜移出装调光路，调整起偏器的角度，同步调整检偏器ii的角度，观察功率计上的示数，当功率计上的示数再次达到最大时，再次将nomarski棱镜移入装调光路，保持起偏器角度不变，将检偏器ii角度转动90
°
，观察功率计上的示数，通过上述方式直至功率计上的示数为最大读数的一半为止；
25.(3)起偏器角度装调完成后，将nomarski棱镜移出装调光路，将检偏器ii移出装调光路，将反射镜ii贴到待装调结构照明出射端金工件表面，将功率计移至待装调结构的成像端，接收自反射镜ii反射回的光，光源发出的光通过起偏器后，经反射镜i的反射和分色片的反射垂直入射到反射镜ii反射面，光束由反射镜ii反射后原路返回，通过分色片时透射通过，最后通过检偏器i出射进入功率计，转动检偏器i的角度，同时观察功率计上的示数，当功率计上的示数趋近于0时，起偏器与检偏器i光轴垂直，将检偏器i角度转动90
°
，检偏器i角度装调完成；将nomarski棱镜移入装调光路。
26.本实用新型显微系统中，偏振片的转动装置如图7所示，偏振片包括起偏器和检偏器i。转动装置包括偏振片组件以及用于固定偏振片组件的支撑架10；偏振片组件包括手轮4、与手轮4转轴固定连接的主动轮6以及与主动轮6通过同步带3传动连接的从动轮2，偏振片1固定在从动轮2中；转动装置还包括气缸8以及与气缸8驱动端固定连接的连接架7，支撑架10与连接架7固定连接，手轮4转轴通过轴承与支撑架10固定连接，主动轮6上还设有锁紧螺钉5。气缸8固定端与转接连接板9固定连接，转接连接板9固定在显微系统主体上。偏振片1安装在从动轮2中，与从动轮2相对固定，当偏振片1需要转动方向时，旋转手轮4带动主动轮6转动，主动轮6通过同步带3带动从动轮3转动，从而实现偏振片1转动，调到目标位置后通过锁紧螺钉5给主动轮6侧向摩擦力，实现锁紧功能。偏振片组件通过气缸8和转接连接板9固定在显微系统主体上，当偏振片1需要移出光路时，驱动气缸8，气缸8驱动端伸出，顶着连接架7以及与连接架7固定连接的支撑架10作远离转接连接板9的运动，从而将偏振片1移出光路；当偏振片1需要移入光路时，驱动气缸8，气缸8驱动端回缩，带着连接架7以及与连接架7固定连接的支撑架10作靠近转接连接板9的运动，从而将偏振片1移入光路。