D7点衍射激光干涉仪用于测量介观显微物镜的检测方案

D7点衍射激光干涉仪用于测量介观显微物镜的检测方案

介观物镜，因其具有复杂的光学结构和出色的像差优化，可以实现高NA和超大成像 FOV，显著提高光学显微镜成像通量的特点而被人们熟知。

介观显微物镜可用于广域成像系统、激光共焦扫描成像系统和双光子成像等系统，具有重要的研究意义。

本文介绍了一种用D7点衍射激光干涉仪测量介观显微物镜的检测方案，

具体方案如下图所示：

1.光源部分

 

1. D7系统的光源为连续波(CW)单模(SLM)激光器：具有不同波长的相干性，覆盖了激光器的工作光谱范围包括:480 nm, 532 nm, 633 nm, 830 nm, 1030 nm。

2. 激光器是光纤耦合的，可以通过光纤插入到D7主机插座上选择单元。

3. 所有的激光器都是永久插入，光源选择可以从一种波长切换到另一种波长。可选波长范围为VIS和NIR范围，或为每个波长。

2.测试参数及准确性部分

 

1. 测试参数包括波前通过视场，通过光谱范围(从可见光到近红外)，孔径像差-球面像差，彗差，像散;场像差-失真，场曲率;色差-波前色差，横向和轴向色差等。

2. 通过物镜、针孔单元和D7干涉仪的精确线性运动来测试视场。

3. 检测精度如下表所示：

 

3.畸变校正

 

1. DifroMetric软件导出/导入数据传输为标准光学设计软件(ODS)。

2. 物镜的测量像差可用泽尼克条纹系数表示。

3. 实测像差系数CFZM可与设计系数CFZD进行数据比较，DifroMetric和光学设计软件之间可交互作用。

4. 比较的结果有助于选择参数包括-气隙，或其他参数，这对于在装配过程中对待测件位置的调整有重要作用。

4.D7系统的优点

 

1. 测试介观物镜不需要参考镜。

2. 测试介观物镜可在全光谱范围VIS + NIR下进行。

3. D7可以选择不同的工作波长范围。

4. D7系统可以提供广泛的参数测量包括全视场(FOV)波前以及所有类型的像差:孔径像差，视场像差，还有色差等。

5. D7系统与DifroMetric软件可以测量调制传递函数(MTF)以及光学传递函数(OTF)。

6. DifroMetric软件的导出/导入数据传输兼容一种标准的光学设计软件(ODS)的Zemax, CODE V, Oslo或其他可用于纠正物镜像差的软件。

7. 对待测件口径兼容性强，孔径较大(NA=0.9)和视场较小(0.1 mm)的物镜都可以使用。

5.结论

 

1. D7系统可以综合表征性能:a)在工作光谱范围内的介观物镜的性能参数b)提出改进建议并模拟未来样品在成像系统的性能参数。

2. 对介观物镜的测量精度超过物镜本身的精度水平，并覆盖其整个视场。测试精度比参数值高5 - 10倍。

3. 使用D7系统可以保证客观分析的完整，从而证明其完善性成像特性。

审核编辑 黄宇