【摘要】：設(shè)計了基于振幅型棋盤光柵的二維剪切干涉儀,用于測量大數(shù)值孔徑(NA)物鏡的波像差。研究了棋盤光柵剪切干涉儀的基本原理,分析了大數(shù)值孔徑物鏡波像差測量時涉及的幾個特殊問題。首先,根據(jù)棋盤光柵的遠(yuǎn)場衍射函數(shù)分析了棋盤光柵的衍射效率和衍射級分布,給出了剪切干涉圖數(shù)據(jù)的處理方法。接著,根據(jù)球面光瞳坐標(biāo)與平面探測器坐標(biāo)的投影關(guān)系,分析了光瞳坐標(biāo)畸變的影響;采用幾何光線追跡方法,分析了光柵方程非線性對系統(tǒng)誤差的影響。最后,推導(dǎo)了物鏡光瞳邊緣的相對照度與數(shù)值孔徑的關(guān)系。試驗結(jié)果表明:采用相同光瞳坐標(biāo),NA為0.6的顯微物鏡的波像差測量重復(fù)性(3σ)可達(dá)到3.7 mλ。對大數(shù)值孔徑物鏡測量過程中涉及的特殊問題進(jìn)行了探討,結(jié)果提示:測量大數(shù)值孔徑物鏡的波像差時,需要考慮光瞳坐標(biāo)畸變、光柵方程引入的系統(tǒng)誤差、光瞳邊緣照度衰減的影響等。
[Abstract]:A two-dimensional shear interferometer based on amplitude chessboard grating is designed to measure the wave aberration of (NA) objective lens with large numerical aperture. The basic principle of chessboard grating shearing interferometer is studied and some special problems involved in the measurement of wavefront aberration of large numerical aperture object are analyzed. Firstly, according to the far-field diffraction function of the chessboard grating, the diffraction efficiency and the diffraction order distribution of the chessboard grating are analyzed, and the processing method of the data of the shear interferogram is given. Then, according to the projection relationship between spherical pupil coordinate and plane detector coordinate, the influence of pupil coordinate distortion is analyzed, and the influence of grating equation nonlinearity on system error is analyzed by using geometric ray tracing method. Finally, the relationship between the relative illuminance of the pupil edge of the objective lens and the numerical aperture is deduced. The experimental results show that the repeatability (3 蟽) of the wave aberration measurement of the microscope objective with the same pupil coordinates and NA of 0.6 can reach 3.7m 位. The special problems involved in the measurement of large numerical aperture objective lens are discussed. The results indicate that when measuring the wave aberration of large numerical aperture objective lens, it is necessary to consider the pupil coordinate distortion and the systematic error introduced by grating equation. The influence of the attenuation of illuminance on the edge of pupil and so on.
【作者單位】： 中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所;電子科技大學(xué);中國科學(xué)院大學(xué);
【基金】：國家科技重大專項資助項目(No.2009ZX02204)
【分類號】：TH744.3

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本文編號：2438201