光学系统透过率检测装置及其透过率和反射率检测方法与流程

技术特征：
1.一种光学系统透过率检测装置，其特征在于，包括：光路调整单元，包括分光镜、小孔光阑和反射器，所述分光镜、小孔光阑和反射器沿着入射光的方向依次设置，所述分光镜用于将所述入射光分为透射的初次探测光和反射的参考光，所述小孔光阑具有通光孔和围绕所述通光孔的反射板，所述反射器和所述小孔光阑相配合用于根据需要对所述初次探测光进行反射，以形成反射探测光，且所述反射探测光能到达所述分光镜，进而被所述分光镜再次反射；探测光测量单元，用于对所述分光镜再次反射的所述反射探测光进行检测；以及，参考光测量单元，用于对所述分光镜反射的所述参考光进行检测；所述探测光测量单元、所述参考光测量单元、所述分光镜和所述小孔光阑位于待测光学元件的同一侧。2.如权利要求1所述的光学系统透过率检测装置，其特征在于，当根据需要使得所述反射器的自准直点偏离系统光轴时，所述初次探测光穿过所述小孔光阑的通光孔到达所述反射器处并发生初次反射，初次反射后的探测光再经所述小孔光阑的反射板发生二次反射，二次反射后的探测光再次到达所述反射器处发生三次反射，以形成所述反射探测光，所述反射探测光再次穿过所述小孔光阑的通光孔后到达所述分光镜，进而被所述分光镜再次反射；其中，所述初次探测光以及对所述初次探测光进行初次反射、二次反射和三次反射后形成的探测光均会聚于所述反射器的自准直面。3.如权利要求1所述的光学系统透过率检测装置，其特征在于，当根据需要使得所述反射器的自准直点位于系统光轴上时，所述初次探测光穿过所述小孔光阑的通光孔到达所述反射器处并发生初次反射，以形成所述反射探测光，所述反射探测光穿过所述小孔光阑的通光孔后到达所述分光镜，进而被所述分光镜再次反射；其中，所述初次探测光和所述反射探测光均会聚于所述反射器的自准直点。4.如权利要求1所述的光学系统透过率检测装置，其特征在于，所述探测光测量单元包括第二会聚组件、第一消杂光阑和第一探测器，所述第二会聚组件用于将所述分光镜反射的所述反射探测光会聚于所述第一消杂光阑上，所述反射探测光经所述第一消杂光阑消除杂散光后被所述第一探测器所检测。5.如权利要求1所述的光学系统透过率检测装置，其特征在于，所述参考光测量单元包括第三会聚组件、第二消杂光阑和第二探测器，所述第三会聚组件用于将所述分光镜反射的所述参考光会聚于所述第二消杂光阑上，所述参考光经所述第二消杂光阑消除杂散光后被所述第二探测器所检测。6.如权利要求1所述的光学系统透过率检测装置，其特征在于，所述光学系统透过率检测装置还包括第一位置调整单元，用于调整所述待测光学元件在系统光轴的方向上和垂直于所述系统光轴的方向上的位置，以及调整所述待测光学元件与所述系统光轴之间的夹角。7.如权利要求1所述的光学系统透过率检测装置，其特征在于，所述光学系统透过率检测装置还包括第二位置调整单元，用于移动所述反射器，以控制所述反射器的位置。8.如权利要求1所述的光学系统透过率检测装置，其特征在于，所述反射器为一曲面反射镜。9.如权利要求1所述的光学系统透过率检测装置，其特征在于，所述反射器为一准直透
镜和一平面反射镜的组合。10.如权利要求1所述的光学系统透过率检测装置，其特征在于，所述光路调整单元还包括：设置于所述分光镜的背向所述小孔光阑一侧的针孔挡板，所述针孔挡板具有针孔，并用于减小到达所述反射器上的所述初次探测光的光斑。11.如权利要求10所述的光学系统透过率检测装置，其特征在于，所述光路调整单元还包括：设置于所述针孔挡板和所述分光镜之间的扩束组件，所述扩束组件用于对所述入射光进行扩束。12.如权利要求11所述的光学系统透过率检测装置，其特征在于，所述光路调整单元还包括：设置于所述扩束组件和所述分光镜之间的孔径光阑，所述孔径光阑用于调节经所述扩束组件扩束后的所述入射光的束宽。13.如权利要求12所述的光学系统透过率检测装置，其特征在于，所述光路调整单元还包括：设置于所述分光镜和所述小孔光阑之间的第一会聚组件，所述第一会聚组件用于会聚所述分光镜透射的所述初次探测光，以使得会聚后的所述初次探测光的发散角小于所述待测光学元件的数值孔径角。14.如权利要求13所述的光学系统透过率检测装置，其特征在于，所述光路调整单元还包括光束适配器，设置于所述小孔光阑和所述反射器之间，所述光束适配器用于调制所述初次探测光进入所述待测光学元件时的孔径角及入射位置。15.一种光学系统透过率检测方法，其特征在于，采用光学系统透过率检测装置对待测光学元件的透过率进行检测，所述光学系统透过率检测方法包括：光路校准步骤，先将所述待测光学元件从测试光路中移除，然后调整反射器的位置，以使得分光镜透射的初次探测光的会聚点或反向追击点位于所述反射器的自准直面，且所述反射器的自准直点偏离系统光轴，所述反射器和小孔光阑相配合对所述初次探测光进行反射形成反射探测光，通过探测光测量单元测得所述反射探测光的初始光强，并通过参考光测量单元测得所述分光镜反射的参考光的初始光强；以及，透过率检测步骤，将所述待测光学元件置于所述测试光路中，并调整所述待测光学元件和所述反射器的位置，以使得所述反射器的自准直点偏离系统光轴，且所述初次探测光的会聚点位于所述反射器的自准直面，通过调整所述待测光学元件至不同的倾斜，使得所述探测光测量单元测得所述反射探测光的光强，所述参考光测量单元测得所述参考光的光强，以得到不同倾斜所对应的反射探测光光强和参考光光强，进而计算获得所述待测光学元件的不同主光线入射角度下的透过率。16.如权利要求15所述的光学系统透过率检测方法，其特征在于，还包括对所述待测光学元件的透过率均匀性进行检测，其步骤包括：先将所述待测光学元件从测试光路中移除，然后调整所述反射器的位置，以使得所述反射器的自准直点与所述初次探测光的会聚点重合，通过所述探测光测量单元测得所述反射探测光的第一位置光强，并通过所述参考光测量单元测得所述参考光的第一位置光强，以计算获得第一系统修正参数；调整所述反射器的垂轴位置，以使得所述反射器的自准直点偏离所述系统光轴，通过所述探测光测量单元测得所述反射探测光的第二位置光强，并通过所述参考光测量单元测得所述参考光的第二位置光强，以计算获得第二系统修正参数；
将所述待测光学元件置于所述测试光路中，调整所述待测光学元件和所述反射器的位置，以使得所述反射器的自准直点位于所述系统光轴上，且所述初次探测光的会聚点位于所述反射器的自准直点处，通过所述探测光测量单元测得所述反射探测光的第三位置光强，所述参考光测量单元测得所述参考光的第三位置光强，以计算获得所述待测光学元件的第一透过率；以及，调整所述反射器的垂轴位置，以使得所述反射器的自准直点偏离所述系统光轴，通过所述探测光测量单元测得所述反射探测光的第四位置光强，所述参考光测量单元测得所述参考光的第四位置光强，以计算获得所述待测光学元件的第二透过率，进而计算获得所述待测光学元件的透过率均匀性。17.一种光学系统反射率检测方法，其特征在于，采用光学系统透过率检测装置对待测光学元件的反射率进行检测，所述反射器的反射率已知；所述光学系统反射率检测方法包括：光路校准步骤，先将所述待测光学元件从测试光路中移除，然后调整反射器的位置，以使得分光镜透射的初次探测光的会聚点或反向追击点位于所述反射器的自准直面，且所述反射器的自准直点偏离系统光轴，所述反射器和小孔光阑相配合对所述初次探测光进行反射形成反射探测光，通过所述探测光测量单元测得所述反射探测光的初始光强，并通过所述参考光测量单元测得所述分光镜反射的参考光的初始光强；以及，反射率检测步骤，先将所述反射器从所述测试光路中移除，再将所述待测光学元件置于所述测试光路中，并调整所述待测光学元件的位置，以使得所述待测光学元件的自准直点与所述光路校准步骤中的所述反射器的自准直点的位置相同，通过所述探测光测量单元测得所述反射探测光的光强，所述参考光测量单元测得所述参考光的光强，以得到反射探测光光强和参考光光强，进而计算获得所述待测光学元件的不同主光线入射角度下的反射率。

技术总结
本发明提供了一种光学系统透过率检测装置及其透过率和反射率检测方法，光学系统透过率检测装置包括光路调整单元、探测光测量单元和参考光测量单元，光路调整单元包括分光镜、小孔光阑和反射器，分光镜用于将入射光分为透射的初次探测光和反射的参考光，小孔光阑和反射器相配合用于根据需要对初次探测光进行反射形成反射探测光；探测光测量单元用于对反射探测光进行检测；参考光测量单元用于对参考光进行检测；探测光测量单元、参考光测量单元、分光镜和小孔光阑位于待测光学元件的同一侧。本发明的技术方案能够集中关键探测部件，优化探测布局，便于实现电气一体化设计，且能够提高测量精度。测量精度。测量精度。


技术研发人员：李天鹏 侯宝路
受保护的技术使用者：上海微电子装备（集团）股份有限公司
技术研发日：2020.04.30
技术公布日：2021/11/16