氟化钙平晶两面平行度高精度测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及氟化钙晶体冷加工领域，具体地说是一种氟化钙平晶两面平行度 的高精度测试装置。
【背景技术】
[0002] 氟化钙平晶作为高精度窗口使用时，要求极高的两面平行度。对于小口径的氟化 钙平晶可采用光学测角仪对其两面平行度进行测量，但此方法受到仪器测量范围的限制， 无法对大口径平晶进行测试。同时，该类仪器使用时，需要对平晶光轴进行精确调整，测量 时依靠人眼进行读数，对测试人员要求较高，测试效率较低，不适于大规模生产时的在线检 测。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的是提供一种氟化钙平晶两面平行度高精度测试装置，可对不同 口径氟化钙平晶的两面平行的进行精确测量，测试精度优于20"。同时，该系统的测量基于 光学成像法，依靠 CCD传感器，通过计算机进行图像处理，直接给出氟化钙平晶的两面平行 度，不会产生人为测量误差，测量结果精确可靠。
[0004] 为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
[0005] 氟化钙平晶两面平行度高精度测试装置，其特征在于：包括
[0006] 双光束准直光源，用于发射双波段准直光束；
[0007] 可调光阑，设置于双光束准直光源的光束发射端，用于调节光束直径；
[0008] 长焦离轴平行光管，由离轴抛物面镜、反射镜组成，离轴抛物面镜用于接收入射光 束，汇聚后通过反射镜反射出；
[0009] 光斑位置探测CCD，用于接收反射镜反射出的聚集光束；
[0010] 图像处理计算机，连接至光斑位置探测(XD，用于处理光斑位置探测C⑶所采集到 的光斑信息。
[0011] 作为优选，双光束准直光源所发射双波段准直光束的波段分别为400nm和884nm， 且两光束同轴度误差小于5 μ rad。
[0012] 作为优选，所述可调光阑直径从IOmm~200mm连续可调。
[0013] 作为优选，所述长焦离轴平行光管的口径为300mm，焦距为10m。
[0014] 工作原理如下：双光束准直光源同时发射400nm、884nm双波段准直光束；光束经 可调光阑改变光束直径后，入射被测氟化钙平晶；光束由氟化钙平晶出射后入射长焦离轴 平行光管的离轴抛物面镜；光束经汇聚后由反射镜反射，并聚焦在光斑位置探测CCD的光 敏面上；将捕获的光斑信息传输至图像处理计算机。
[0015] 本实用新型的有益效果在于：
[0016] 本实用新型可以实现对不同口径氟化钙平晶的两面平行度进行高精度检测，测试 精度优于20 "，检测速度快，更加适合氟化钙平晶生产过程中的在线检测。
【附图说明】
[0017] 下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0018] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0019] 图中：1-双光束准直光源；2-可调光阑；3-氟化钙平晶；4-长焦离轴平行光 管；5-离轴抛物面镜；6-反射镜；7-光斑位置探测CCD ;8-图像处理计算机。
【具体实施方式】
[0020] 如图1所示，氟化钙平晶两面平行度高精度测试装置由双光束准直光源1、可调光 阑2、长焦离轴平行光管4、光斑位置探测CCD7、图像处理计算机8组成；其中所述长焦离轴 平行光管4由离轴抛物面镜5、反射镜6组成。
[0021] 双光束准直光源1同时发射400nm、884nm双波段准直光束，两光束同轴度误Θ。差 小于5 μ rad，并可精确测出。
[0022] 可调光阑2,设置于双光束准直光源1的光束发射端，用于调节光束直径，可变光 阑直径IOmm~200mm连续可调，本实施例中调节输出光束口径为200mm。
[0023] 长焦离轴平行光管4由离轴抛物面镜5、反射镜6组成，离轴抛物面镜5用于接收 入射光束，汇聚后通过反射镜6反射出；所述长焦离轴平行光管4的口径为300mm，焦距为 IOm0
[0024] 光斑位置探测CCD7,用于接收反射镜6反射出的聚集光束；光斑位置探测CCD像 元尺寸4. 5 μ m，光敏面具有1024X768个像元。
[0025] 图像处理计算机8,连接至光斑位置探测(XD，用于处理光斑位置探测CXD所采集 到的光斑信息。
[0026] 输出光束通过可调光阑2照射被测氟化钙平晶。测试时，调节可调光阑2 口径与 氟化钙平晶3的位置，使光束直径与氟化钙平晶3通光孔径一致，并覆盖氟化钙平晶。调整 氟化钙平晶角度，使激光束垂直入射氟化钙平晶的迎光面。
[0027] 当氟化钙平晶两面夹角为Θ时，激光束通过氟化钙平晶后，由于折射作用，两光 束传输角度将发生改变。400nm波段激光束传输光轴将偏离原光轴Θ i弧度，844nm波段激 光束传输光轴将偏离原光轴θ2弧度，则
[0028] sun Θ i= η 棚· sin Θ
[0029] sin θ 2= η 844 · sin θ
[0030] 其中，η4。。= I. 4419为400nm波段下氟化钙晶体的折射率，nS44= I. 4298为844nm 波段下氟化钙晶体的折射率。由于色散作用，当光束由氟化钙晶体出射时，两光束光轴不再 同轴，光轴间夹角Δ Θ = θ^θ^θ。。
[0031] 由平晶出射后的光束入射长焦离轴平行光管，经离轴抛物面镜5汇聚后由反射镜 6反射，聚焦在光斑位置探测CCD的光敏面上。
[0032] 光斑位置探测C⑶上将出现两个光斑，光斑间距d为
[0034] 其中，f为长焦离轴平行光管的焦距。
[0035] 光斑位置探测CCD将捕获的光斑信息传输至图像处理计算机。图像处理计算机根 据光斑质心算法分别计算400nm波段光束成像光斑中心与844nm波段光束成像光斑中心， 并根据f计算得到光斑间距d，进而依据上述公式解出Θ。
[0036] 以上公开的仅为本专利的具体实施例，但本专利并非局限于此，对于本领域的普 通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，做出的变形应视为属于本实用新型 保护范围。
【主权项】
1. 氟化钙平晶两面平行度高精度测试装置，其特征在于：包括 双光束准直光源（1)，用于发射双波段准直光束； 可调光阑（2)，设置于双光束准直光源（1)的光束发射端，用于调节光束直径； 长焦离轴平行光管（4)，由离轴抛物面镜（5)、反射镜（6)组成，离轴抛物面镜（5)用于 接收入射光束，汇聚后通过反射镜（6)反射出； 光斑位置探测CCD (7)，用于接收反射镜（6)反射出的聚集光束； 图像处理计算机（8)，连接至光斑位置探测CCD，用于处理光斑位置探测CCD (7)所采集 到的光斑信息。2. 根据权利要求1所述的氟化钙平晶两面平行度高精度测试装置，其特征在于：双光 束准直光源（1)所发射双波段准直光束的波段分别为400nm和884nm，且两光束同轴度误差 小于5 y rad〇3. 根据权利要求1所述的氟化钙平晶两面平行度高精度测试装置，其特征在于：所述 可调光阑⑵直径从IOmm~200mm连续可调。4. 根据权利要求1所述的氟化钙平晶两面平行度高精度测试装置，其特征在于：所述 长焦离轴平行光管（4)的口径为300mm，焦距为10m。
【专利摘要】本实用新型公开了一种氟化钙平晶两面平行度高精度测试装置，包括双光束准直光源、可调光阑、长焦离轴平行光管、光斑位置探测CCD、图像处理计算机；其中所述长焦离轴平行光管由离轴抛物面镜、反射镜组成；双光束准直光源同时发射400nm、884nm双波段准直光束；光束经可调光阑改变光束直径后，入射被测氟化钙平晶；光束由氟化钙平晶出射后入射长焦离轴平行光管的离轴抛物面镜；光束经汇聚后由反射镜反射，并聚焦在光斑位置探测CCD的光敏面上；将捕获的光斑信息传输至图像处理计算机。本实用新型可以实现对不同口径氟化钙平晶的两面平行度进行高精度检测，测试精度优于20″，检测速度快，更加适合氟化钙平晶生产过程中的在线检测。
【IPC分类】G01B11/26
【公开号】CN204831220
【申请号】CN201520331803
【发明人】韩琦琦, 郭宗海
【申请人】秦皇岛本征晶体科技有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年5月21日