GRIN透镜数值孔径测量

报导了以测量角透过光强方法为基础的ＧＲＩＮ透镜数值孔径测试仪的工作原理、特点和测量结果，其测量不确定度Ｕ（２σ）达到０．８％。

基于DVD光学读取头的大量程高精度扫描探头

DVD光学读取头已被改装成微纳米扫描探头,但是已有改装方案都存在感测精度与感测范围不能同时兼顾的不足。文章研究发现,DVD光学读取头聚焦透镜的数值孔径(NA)值对扫描探头的感测范围有显著影响;去掉DVD光学读取头中的音圈电机,避免其迟滞特性的影响,可获得较高的精度;更换数值孔径值为0.16的聚焦透镜可增大线性感测范围。实验结果表明,该扫描探头的线性感测范围超过90μm,20min的稳定性误差为82.5nm。

大容差光纤耦合技术研究

设计了一种新型的耦合系统,该耦合系统由大口径聚焦透镜、1/4节距自聚焦透镜、锥形光纤和球端光纤四部分组成.分析了自聚焦透镜压缩发散角和球端光纤增大数值孔径的机理,给出了计算锥形光纤参量的详细流程.采用大口径透镜和1/4节距自聚焦透镜有效增大径向位置容差和角度容差,然后通过锥形光纤压缩光束半径将激光耦合进球端光纤.仿真实验结果表明,该系统耦合在r<3mm,-1<θ<1.5范围内的耦合效率稳定保持在50%以上.

无限共轭距物镜的数值孔径全自动测量方法与系统

提出了一种针对无限共轭距显微物镜的数值孔径测量方法,采用载玻片与空气界面处的全反射效应以及其在物镜的后焦面产生的全反射圆作为数值孔径参考基准,根据阿贝正弦定理推导出物镜的数值孔径。完成了基于该原理的实验测试系统的研发,包括光学系统、控制系统和完整的后焦面算法流程。其中的图像处理算法采用了二维傅立叶相关分析和灰度统计。对若干实际的油浸物镜的数值孔径进行了测量,结果表明本方法相对误差低于1%,远低于本文对比的其它方法。本方法对应的实验测量装置简单,可快速、全自动化地对实际的油浸物镜的数值孔径进行测量,且测量结果具有高精度和高重复性的优势,能直接用于无限共轭距油浸物镜的数值孔径测量,解决当前制约我国高端镜头检测方面的困难,具有很好的应用前景。

基于Ronchi剪切干涉的投影物镜数值孔径测量方法

数值孔径(NA)作为投影物镜的基本参数,决定了投影物镜的成像分辨率。在利用双光栅Ronchi剪切干涉仪测量投影物镜波像差时,NA也是实现波像差高精度检测的一项基本参数。提出了一种基于Ronchi剪切干涉像面光栅轴向离焦的投影物镜NA测量方法,理论推导了像面光栅离焦时空间光程差的数学表达式,通过测量轴向两个不同位置处的剪切波前并提取倾斜项系数,利用两个轴向位置的距离以及倾斜项系数的差值计算得到投影物镜NA值。在此基础上,开展了仿真分析和实验,以NA设计值为0.3的投影物镜为测量对象,实验测得NA为0.292,测量误差小于0.004。同时开展了几何光学测量方法的对比实验,进一步验证了所提方法的有效性。该方法利用波像差检测装置测得的剪切波前实现投影物镜NA的在线测量,不需要使用额外的装置或器件。