当前位置: 首页 > 光学仪器设备 > 技术文章 > 光学元件检测-大球面光学元件的检测
光学元件检测-大球面光学元件的检测

 

博信光学超市 / 2014-10-13

        加工与检测球面透镜要比同样口径的平面平板的难度大得多。亚微米投影光刻物镜中的大口径球面透镜的检测当属现今具有代表性的超高精度的球面检测典型。这类物镜的检测,除了对材料的技术性能有严格的要求和检测外,对透镜的超高精度的检测至少应有:中心厚度公差的严格控制、面形和曲率半径的高精度检测、中心偏测量技术、双胶合透镜的高精度定心和无变形胶合技术等。

       关于曲率半径的控制,主要分两步:加工过程中用球面样板来控制半径。样板的曲率半径一般是用球径仪测量的,对于中等半径,球径仪的最高测量精度为0.02%;半径越大,误差越大。因此,用球径仪测量的半径值难以保证高精度的曲率半径要求。抛光后期,用带有光栅测长尺的球面数字干涉仪可进行球面曲率半径的高精度测量,其测量误差受球面干涉图形定位误差和光栅测长误差影响,若目视干涉图形的纵向离焦量的判读精度λ20,两次球面干涉图形判读误差之和为λ/10,N=1/5。数显光栅测长误差一般不低于1μm/100mm,完全满足物镜的曲率半径的要求。另外,通过球径仪测量各种曲率半径的实际误差,在测量中将这些误差减去或加上,从理论上讲,就能将半径控制在要求的精度范围之内。要实现球径仪的准确测量,还可以将所用的若干样板分别在几家球径仪和球面数字干涉仪上进行实验,将结果进行数据处理,最后得到各个曲率半径用球径仪测量时的误差修正值。
        球面表面面形的控制习惯上受设备的限制。抛光初期,仍用传统的加工方法和样板检验,其面形控制精度在λ/5~λ/10,直到样板检验已无明显缺陷再用干涉仪检测,其控制精度可优于λ/20.在国外,用计算机控制抛光和实时检测,对于一个Φ300mm的球面,经过几轮抛光,就将PV值从λ/11提高到λ/36,均方根RMS值从λ/48提高到λ/200.
       对于大口径凸球面的全口径的检验,采用小透镜补偿球面干涉的方法可以很好地解决这一问题。
       关于透镜的厚度测量,一般地,用百分表就可以控制通常要求的公差士0.01~士0.1mm。但对于厚度测量公差范围士0.001~士0.01mm的高精度测量,国内外通常用光栅式测厚仪,其测量精度可达1μm。日本尼康的DIGIMICRO STAND(MC-11C)测厚仪在国内应用较为普遍。值得指出的是,厚度测量误差的影响往往远大于测厚仪的精度,测量误差主要包括顶点的定位误差、测量杆的倾斜误差、透镜的倾斜误差、垫板的倾斜误差及透镜的偏心误差等。
       对于中低精度透镜的中心偏,用透镜定心磨边的方法减小偏心。对于高精度的透镜,通过控制盒测量透镜边厚差(edge thickness,ETD)来达到公差要求,其边缘等厚差可小于1μm。不过,现代先进的装配方法对单透镜的偏心要求不是很严,原因在于可在装配时由高精度车床修磨消除。
下一篇:光学元件检测-小非球面镜的检测
上一篇:光学元件检测-大平面光学元件的检测

用户评论(共0条评论)

  • 暂时还没有任何用户评论
总计 0 个记录,共 1 页。 第一页 上一页 下一页 最末页
用户名: 匿名用户
E-mail:
评价等级:
评论内容:
验证码: captcha