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申请/专利权人：中国科学院高能物理研究所

摘要：本发明公开了一种基于双刃边扫描的高精度波前检测方法及装置。本方法的关键点之一在于引入了双刃边的扫描结构，该结构包括一个固定刃边和一个扫描刃边，通过记录两刃边之间距离随扫描步数的变化，解决了光源指向性不稳定的问题，通过定位刃边提高了检测的空间分辨率，同时也提高了光束横向位移量的定位精度；本方法的关键点之二在于引入了激光干涉仪来检测扫描过程中两刃边之间距离的变化，利用激光干涉仪测量的数据可以对有无待测样品情况下的扫描位置进行修正，从而可以准确的去除入射参考波前缺陷的影响，同时也解决了待测样品引起光束翻转时的波前准确测量问题，测量精度可以达到nrad量级。综合以上两点，本发明极大的提高波前检测精度。

主权项：1.一种基于双刃边扫描的高精度波前检测方法，其步骤包括：1根据待测样品确定扫描区间，扫描区间覆盖整个测量范围，并调整待测样品在光路中的位置；制备双刃边扫描结构；所述双刃边扫描结构包括两个刃边，其中一个刃边作为固定刃，在测量过程中保持不动；另一个刃边作为扫描刃，用于在所述扫描区间内步进扫描移动；测量沿光路方向上待测样品到成像探测器之间的距离d；2在不加入该待测样品的情况下，利用所述扫描刃在所述扫描区间内进行扫描步进移动，光束通过所述双刃边扫描结构的两个刃边之间的通光区域入射到成像探测器，在成像探测器上产生两刃边的投影；所述成像探测器对每一个扫描位置生成一参考图，同时在每一个扫描位置处利用激光干涉仪采集扫描刃边与固定刃边之间的距离Dr，经过对所述扫描区间进行全测量范围内的扫描产生一组参考图和第一组两刃边之间距离值并发送给数据处理单元；所述数据处理单元从每一参考图中定位出固定刃边与扫描刃边投影在成像探测器上的位置，将同一参考图中固定刃边与扫描刃边的投影位置相减得到第一组两刃边投影之间距离值，利用激光干涉仪采集的两刃边之间的距离数据Dr对第一组的两刃边之间投影距离值进行修正，生成每一设定扫描位置处所述成像探测器上扫描刃边与固定刃边之间的投影距离y0；3在光路中加入待测样品的情况下，利用所述扫描刃在所述扫描区间内进行相同的扫描步进移动，光束通过所述双刃边扫描结构的两个刃边之间的通光区域入射到成像探测器，在成像探测器上产生两刃边的投影；所述成像探测器对每一个扫描位置生成一样品图，同时在每一个扫描位置处利用激光干涉仪采集扫描刃边与固定刃边之间的距离Ds，经过对所述扫描区间进行全测量范围内的扫描产生一组样品图和第二组两刃边之间距离值并发送给数据处理单元；所述数据处理单元从每一样品图中定位出固定刃边与扫描刃边投影在成像探测器上的位置，将同一样品图中固定刃边与扫描刃边的投影位置相减得到第二组两刃边投影之间距离值，利用激光干涉仪采集的两刃边之间的距离数据Ds对第二组的两刃边之间投影距离值进行修正，生成每一设定扫描位置处所述成像探测器上扫描刃边与固定刃边之间的投影距离y1；4所述数据处理单元根据同一设定扫描位置对应的投影距离y0、y1计算该设定扫描位置处光线的横向位移量δr＝y0-y1，然后利用公式计算出对应设定扫描位置的光线偏转角；5根据各设定扫描位置的光线偏转角计算得到该待测样品的面形高度分布。

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