激光经透镜14透射后入射至CCD探测器15。参考激光和再反射 激光入射至CXD探测器15上时在CXD探测器15上形成干涉条纹，根据CXD探测器15上的 干涉条纹来判定对应透镜14或平面镜的位置，进行精确定位。
[0054] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种基于组合透镜法的光栅尺三探头焦距测量装置，其特征在于：包括干涉仪系统 (1)和光栅尺（2)，所述光栅尺（2)上沿光栅尺（2)的长度方向依次设置有第一支架（21)、 第二支架（22)和第三支架（23)，所述第一支架（21)、第二支架（22)和第三支架（23)可分 别单独沿光栅尺（2)的长度方向移动；所述第一支架（21)的连接端、自由端分别连接有第 一探头（3)、标准透镜（4)，所述第二支架（22)的连接端、自由端分别连接有第二探头（5)、 待测透镜（6)，所述第三支架（23)的连接端、自由端分别连接有第三探头（7)、平面反射镜 (8);所述干涉仪系统（1)出射的准直激光依次经标准透镜（4)、待测透镜（6)后聚焦在平 面反射镜（8)上，并在平面反射镜（8)上产生反射形成反射激光，反射激光依次经待测透镜 (6)、标准透镜（4)后进入干涉仪系统（1)。2. 如权利要求1所述的基于组合透镜法的光栅尺三探头焦距测量装置，其特征在于： 所述干涉仪系统（1)为斐索干涉仪系统（1)、迈克尔逊干涉仪系统（1)或泰曼格林干涉仪系 统⑴。3. 如权利要求2所述的基于组合透镜法的光栅尺三探头焦距测量装置，其特征在于： 所述干涉仪系统（1)为斐索干涉仪系统（1)，所述斐索干涉仪系统（1)包括激光器（11)、显 微物镜（12)、分束器（13)、透镜（14)、CCD探测器（15)和准直透镜（16);所述激光器（11) 出射的激光经显微物镜（12)后入射至分束器（13)并有分束器（13)分成参考激光和测量 激光，所述参考激光经透镜（14)后入射至CXD探测器（15);所述测量激光经准直透镜（16) 后形成准直激光，透过标准透镜（4)、待测透镜（6)后经平面反射镜（8)反射的激光经准直 透镜（16)后入射至分束器（13)并在分束器（13)上产生反射形成再反射激光，所述再反射 激光经透镜（14)后入射至CXD探测器（15)。4. 一种基于组合透镜法的光栅尺三探头焦距测量方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一、取出基于组合透镜法的光栅尺三探头焦距测量装置中的平面反射镜（8)，调节 标准透镜（4)与待测透镜（6)之间的间距，使待测透镜（6)的顶点位于标准透镜（4)的焦 点C处，第一探头（3)、第二探头（5)分别对应记录此时标准透镜（4)的位置点A、待测透镜 (6)的位置点C ; 步骤二、将标准透镜（4)往远离干涉仪系统（1)的方向移动一段距离至位置点B，将 平面反射镜（8)放入基于组合透镜法的光栅尺三探头焦距测量装置中，并调节平面反射镜 (8)的位置，使平面反射镜（8)位于标准透镜（4)和待测透镜（6)组成的组合透镜焦点D处， 第一探头（3)、第三探头（7)分别对应记录此时标准透镜（4)的位置点B、平面反射镜（8) 的位置点D，通过光栅尺（2)读出第一探头（3)、第三探头（7)的位置以及标准透镜（4)的 移动距离Δ和待测透镜（6)的左顶点与平面反射镜（8)之间的间距S ; 步骤三、根据公式V得到待测透镜（6)的焦距f2，其中Δ为步骤二中标准透镜 (4)的移动距离，S为步骤二中待测透镜（6)的左顶点与平面反射镜（8)之间的间距。5. 如权利要求4所述的基于组合透镜法的光栅尺三探头焦距测量方法，其特征在于， 所述步骤一和步骤二中的基于组合透镜法的光栅尺三探头焦距测量装置包括干涉仪系统 (1)和光栅尺（2)，所述光栅尺（2)上沿光栅尺（2)的长度方向依次设置有第一支架（21)、 第二支架（22)和第三支架（23)，所述第一支架（21)、第二支架（22)和第三支架（23)可分 别单独沿光栅尺（2)的长度方向移动；所述第一支架（21)的连接端、自由端分别连接有第 一探头（3)、标准透镜（4)，所述第二支架（22)的连接端、自由端分别连接有第二探头（5)、 待测透镜（6)，所述第三支架（23)的连接端、自由端分别连接有第三探头（7)、平面反射镜 (8);所述干涉仪系统（1)出射的准直激光依次经标准透镜（4)、待测透镜（6)后聚焦在平 面反射镜（8)上，并在平面反射镜（8)上产生反射形成反射激光，反射激光依次经待测透镜 (6)、标准透镜（4)后进入干涉仪系统（1)。6. 如权利要求5所述的基于组合透镜法的光栅尺三探头焦距测量方法，其特征在于： 所述干涉仪系统（1)为斐索干涉仪系统（1)、迈克尔逊干涉仪系统（1)或泰曼格林干涉仪系 统⑴。7. 如权利要求6所述的基于组合透镜法的光栅尺三探头焦距测量方法，其特征在于： 所述干涉仪系统（1)为斐索干涉仪系统（1)，所述斐索干涉仪系统（1)包括激光器（11)、 显微物镜12 (12)、分束器（13)、透镜（14)、CXD探测器（15)和准直透镜（16);所述激光器 (11)出射的激光经显微物镜（12)后入射至分束器（13)并有分束器（13)分成参考激光和 测量激光，所述参考激光经透镜（14)后入射至CXD探测器（15);所述测量激光经准直透镜 (16)后形成准直激光，透过标准透镜（4)后的反射激光经准直透镜（16)后入射至分束器 (13)并在分束器（13)上产生反射形成再反射激光，所述再反射激光经透镜（14)后入射至 CCD探测器（15)。
【专利摘要】本发明公开了一种基于组合透镜法的光栅尺三探头焦距测量装置及测量方法，属于光学精密测量技术领域中的基于组合透镜法测试焦距的测量装置和测量方法，其目的在于提供一种基于组合透镜法的光栅尺三探头焦距测量装置及测量方法。该测量装置和测量方法可实现在标准透镜参数未尽知的情况下的焦距测量；极大缩短了待测透镜的空间测量长度，可实现大口径近轴焦距检测；利用干涉条纹和光栅尺探头准确定位标准透镜以及组合透镜焦点位置，减小了球差的影响；将常规组合透镜方法中两透镜顶点之间的距离检测转换为标准透镜移动距离的检测，简化了测量方法并有效的提高了该距离值的检测可靠性。本方法具有测量精度高、重复性好、测量简单便捷等优点。
【IPC分类】G01M11/02
【公开号】CN105067229
【申请号】CN201510560872
【发明人】张霖, 任寰, 杨 一, 石振东, 陈波, 马骅, 原泉, 姜宏振, 李 东, 刘勇, 刘旭, 马玉荣, 杨晓瑜, 柴立群, 巴荣生, 郑垠波, 周信达
【申请人】中国工程物理研究院激光聚变研究中心
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年9月6日