氟化鈣平晶兩面平行度高精度測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及氟化鈣晶體冷加工領域，具體地說是一種氟化鈣平晶兩面平行度 的高精度測試裝置。
【背景技術】
[0002] 氟化鈣平晶作為高精度窗口使用時，要求極高的兩面平行度。對于小口徑的氟化 鈣平晶可采用光學測角儀對其兩面平行度進行測量，但此方法受到儀器測量范圍的限制， 無法對大口徑平晶進行測試。同時，該類儀器使用時，需要對平晶光軸進行精確調整，測量 時依靠人眼進行讀數(shù)，對測試人員要求較高，測試效率較低，不適于大規(guī)模生產時的在線檢 測。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型的目的是提供一種氟化鈣平晶兩面平行度高精度測試裝置，可對不同 口徑氟化鈣平晶的兩面平行的進行精確測量，測試精度優(yōu)于20"。同時，該系統(tǒng)的測量基于 光學成像法，依靠 CCD傳感器，通過計算機進行圖像處理，直接給出氟化鈣平晶的兩面平行 度，不會產生人為測量誤差，測量結果精確可靠。
[0004] 為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：
[0005] 氟化鈣平晶兩面平行度高精度測試裝置，其特征在于：包括
[0006] 雙光束準直光源，用于發(fā)射雙波段準直光束；
[0007] 可調光闌，設置于雙光束準直光源的光束發(fā)射端，用于調節(jié)光束直徑；
[0008] 長焦離軸平行光管，由離軸拋物面鏡、反射鏡組成，離軸拋物面鏡用于接收入射光 束，匯聚后通過反射鏡反射出；
[0009] 光斑位置探測CCD，用于接收反射鏡反射出的聚集光束；
[0010] 圖像處理計算機，連接至光斑位置探測(XD，用于處理光斑位置探測C⑶所采集到 的光斑信息。
[0011] 作為優(yōu)選，雙光束準直光源所發(fā)射雙波段準直光束的波段分別為400nm和884nm， 且兩光束同軸度誤差小于5 μ rad。
[0012] 作為優(yōu)選，所述可調光闌直徑從IOmm~200mm連續(xù)可調。
[0013] 作為優(yōu)選，所述長焦離軸平行光管的口徑為300mm，焦距為10m。
[0014] 工作原理如下：雙光束準直光源同時發(fā)射400nm、884nm雙波段準直光束；光束經(jīng) 可調光闌改變光束直徑后，入射被測氟化鈣平晶；光束由氟化鈣平晶出射后入射長焦離軸 平行光管的離軸拋物面鏡；光束經(jīng)匯聚后由反射鏡反射，并聚焦在光斑位置探測CCD的光 敏面上；將捕獲的光斑信息傳輸至圖像處理計算機。
[0015] 本實用新型的有益效果在于：
[0016] 本實用新型可以實現(xiàn)對不同口徑氟化鈣平晶的兩面平行度進行高精度檢測，測試 精度優(yōu)于20 "，檢測速度快，更加適合氟化鈣平晶生產過程中的在線檢測。
【附圖說明】
[0017] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0018] 圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0019] 圖中：1-雙光束準直光源；2-可調光闌；3-氟化鈣平晶；4-長焦離軸平行光 管；5-離軸拋物面鏡；6-反射鏡；7-光斑位置探測CCD ;8-圖像處理計算機。
【具體實施方式】
[0020] 如圖1所示，氟化鈣平晶兩面平行度高精度測試裝置由雙光束準直光源1、可調光 闌2、長焦離軸平行光管4、光斑位置探測CCD7、圖像處理計算機8組成；其中所述長焦離軸 平行光管4由離軸拋物面鏡5、反射鏡6組成。
[0021] 雙光束準直光源1同時發(fā)射400nm、884nm雙波段準直光束，兩光束同軸度誤Θ。差 小于5 μ rad，并可精確測出。
[0022] 可調光闌2,設置于雙光束準直光源1的光束發(fā)射端，用于調節(jié)光束直徑，可變光 闌直徑IOmm~200mm連續(xù)可調，本實施例中調節(jié)輸出光束口徑為200mm。
[0023] 長焦離軸平行光管4由離軸拋物面鏡5、反射鏡6組成，離軸拋物面鏡5用于接收 入射光束，匯聚后通過反射鏡6反射出；所述長焦離軸平行光管4的口徑為300mm，焦距為 IOm0
[0024] 光斑位置探測CCD7,用于接收反射鏡6反射出的聚集光束；光斑位置探測CCD像 元尺寸4. 5 μ m，光敏面具有1024X768個像元。
[0025] 圖像處理計算機8,連接至光斑位置探測(XD，用于處理光斑位置探測CXD所采集 到的光斑信息。
[0026] 輸出光束通過可調光闌2照射被測氟化鈣平晶。測試時，調節(jié)可調光闌2 口徑與 氟化鈣平晶3的位置，使光束直徑與氟化鈣平晶3通光孔徑一致，并覆蓋氟化鈣平晶。調整 氟化鈣平晶角度，使激光束垂直入射氟化鈣平晶的迎光面。
[0027] 當氟化鈣平晶兩面夾角為Θ時，激光束通過氟化鈣平晶后，由于折射作用，兩光 束傳輸角度將發(fā)生改變。400nm波段激光束傳輸光軸將偏離原光軸Θ i弧度，844nm波段激 光束傳輸光軸將偏離原光軸θ2弧度，則
[0028] sun Θ i= η 棚· sin Θ
[0029] sin θ 2= η 844 · sin θ
[0030] 其中，η4。。= I. 4419為400nm波段下氟化鈣晶體的折射率，nS44= I. 4298為844nm 波段下氟化鈣晶體的折射率。由于色散作用，當光束由氟化鈣晶體出射時，兩光束光軸不再 同軸，光軸間夾角Δ Θ = θ^θ^θ。。
[0031] 由平晶出射后的光束入射長焦離軸平行光管，經(jīng)離軸拋物面鏡5匯聚后由反射鏡 6反射，聚焦在光斑位置探測CCD的光敏面上。
[0032] 光斑位置探測C⑶上將出現(xiàn)兩個光斑，光斑間距d為
[0034] 其中，f為長焦離軸平行光管的焦距。
[0035] 光斑位置探測CCD將捕獲的光斑信息傳輸至圖像處理計算機。圖像處理計算機根 據(jù)光斑質心算法分別計算400nm波段光束成像光斑中心與844nm波段光束成像光斑中心， 并根據(jù)f計算得到光斑間距d，進而依據(jù)上述公式解出Θ。
[0036] 以上公開的僅為本專利的具體實施例，但本專利并非局限于此，對于本領域的普 通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，做出的變形應視為屬于本實用新型 保護范圍。
【主權項】
1. 氟化鈣平晶兩面平行度高精度測試裝置，其特征在于：包括 雙光束準直光源（1)，用于發(fā)射雙波段準直光束； 可調光闌（2)，設置于雙光束準直光源（1)的光束發(fā)射端，用于調節(jié)光束直徑； 長焦離軸平行光管（4)，由離軸拋物面鏡（5)、反射鏡（6)組成，離軸拋物面鏡（5)用于 接收入射光束，匯聚后通過反射鏡（6)反射出； 光斑位置探測CCD (7)，用于接收反射鏡（6)反射出的聚集光束； 圖像處理計算機（8)，連接至光斑位置探測CCD，用于處理光斑位置探測CCD (7)所采集 到的光斑信息。2. 根據(jù)權利要求1所述的氟化鈣平晶兩面平行度高精度測試裝置，其特征在于：雙光 束準直光源（1)所發(fā)射雙波段準直光束的波段分別為400nm和884nm，且兩光束同軸度誤差 小于5 y rad〇3. 根據(jù)權利要求1所述的氟化鈣平晶兩面平行度高精度測試裝置，其特征在于：所述 可調光闌⑵直徑從IOmm~200mm連續(xù)可調。4. 根據(jù)權利要求1所述的氟化鈣平晶兩面平行度高精度測試裝置，其特征在于：所述 長焦離軸平行光管（4)的口徑為300mm，焦距為10m。
【專利摘要】本實用新型公開了一種氟化鈣平晶兩面平行度高精度測試裝置，包括雙光束準直光源、可調光闌、長焦離軸平行光管、光斑位置探測CCD、圖像處理計算機；其中所述長焦離軸平行光管由離軸拋物面鏡、反射鏡組成；雙光束準直光源同時發(fā)射400nm、884nm雙波段準直光束；光束經(jīng)可調光闌改變光束直徑后，入射被測氟化鈣平晶；光束由氟化鈣平晶出射后入射長焦離軸平行光管的離軸拋物面鏡；光束經(jīng)匯聚后由反射鏡反射，并聚焦在光斑位置探測CCD的光敏面上；將捕獲的光斑信息傳輸至圖像處理計算機。本實用新型可以實現(xiàn)對不同口徑氟化鈣平晶的兩面平行度進行高精度檢測，測試精度優(yōu)于20″，檢測速度快，更加適合氟化鈣平晶生產過程中的在線檢測。
【IPC分類】G01B11/26
【公開號】CN204831220
【申請?zhí)枴緾N201520331803
【發(fā)明人】韓琦琦, 郭宗海
【申請人】秦皇島本征晶體科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年5月21日