基于像散的光学元件厚度非接触测量研究

摘要

为了解决光学工厂低成本高精度检测光学元件厚度的实际问题,采用像散法厚度测量技术搭建了测量系统,并进行了理论分析和实验验证.该系统通过柱面镜引入像散形成长宽比与厚度相关的椭圆光斑,基于实时图像处理获得元件厚度,具有较高的测量效率,最后使用商用玻璃平片及平凹透镜进行了测量实验.结果表明,该系统测量不确定度在置信概率95%时小于2μm,中心厚测量范围为25mm,能够满足目前一般加工公差要求;该装置操作简单、精度高、成本低,可用于测量透明及不透明材料,适用范围较广.该装置为企业提供了一种低成本、非接触、高精度的厚度测量方案,适合中小型光学加工企业使用,具有广阔的应用前景.