光学成像系统光学波前的高精度测试

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1、光学精密工程OpticsandPrecisionEngineering文章编号1004-924X(2011)11-2582-07光学成像系统光学波前的高精度测试邵晶马冬梅"，聂真威「2(1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2•中国科学院研究生院，北京100039)摘要：基于扩展奈波尔-泽尼克理论•分析了不同出瞳振幅分布悄况对光学系统焦面处光强分布的影响。针对光学成像系统出瞳振幅实际分布状态•提出了一种新的测试光学波前的方法•解决了相位恢复算法屮出睡振幅分布不均匀和快速傅里叶变换引入计算误差的问题。通过测评实验，对一光学系统进行了测试，获得的光学系统出瞳波

2、iW(pv)值为0.1965X.RMS值为0.0224入(测试波长入=632.8nm).此波前中主要含有像散、彗差和高阶像散等像差。该方法亦可用于分析光学系统出瞳振幅分布，数值计算其他焦面处的光强分布。测评实验证明了此方法的右效性。关键词：光学检测；光学成像系统；光学波前；光睦函数；出睦振幅分布；相位复原中图分类号:TII70；TII74文献标识码：Adoi：10.3788/OPE.20111911.2582AccuratetestofopticalwavefrontforopticalimagingsystemSIIAOJing1-2・MADong-mei1*,NIEZhen-we

3、i1*2(1.C/iungc/iunInstituteofOptics^FineMechanicsandPhysics>ChineseAcademyofSciences^Changchun130033China;2.GraduateUniversityofChineseAcademyofSciences•lieijing100039wChina)*Correspondingauthor^E-mail:don^mei-ma2002@yahoo.com.cnAbstract:BasedontheExtendedNijbocr-Zcrnikctheory

4、entamplitudesforexitpupilsontheimageintensityinthefocalplanewasanalyzed.AnovelapproachwasappliedtotestingthewavefrontaccordingtotheactualconditionoftheamplitudeintheexitpupilwhichcanhelpeliminatingtheerrorcausedbythenonuniformityilluminatedpupilancltheFastFourierTransformintheo-riginalphasere

5、trievalalgorithms.Atestingexperimentwasperformedonanimagingopticalsystem9andobtainedresultsshowthatthetestedwavefrontsintheexitpupilofacameralensarc0.1965入inPVand0.0224XinRMS(thetestingwavelengthXis632.8nm).Theaberrationsinthewavefrontarcmainlyastigmatism,comaanclhighorderastigmatism.Furthermor

6、e,theapproachcanalsobeusedtoanalyzetheamplitudeintheexitpupilofacameralensanclcalculatethelightintensityclistributiononotherfocalplanes.Theexperimentprovesthisapproachavailable.收稿日期：2011-05-10;修订日期：2011-06-21.基金项目：国家科技重大专项基金资助项UKeywords:opticaltesting；opticalimagingsystem；opticalwavefront；pupil

7、function；amplitudeintheexitpupil；phaseretrieval1引言光刻投影物镜像差对光刻质量产生极大的影响，如何评估这些影响已成为光刻领域的研究重点3〕°对于相干照明下的衍射受限系统，物像关系被描述为几何光学理想像的复振幅分布与光学成像系统点扩散函数的卷积。因此•计算光刻曝光系统的复杂物体成像强度图形需要得到光学系统的点扩散函数。奈波尔-泽尼克(Nijboer-Zern卜ke)理论工被提出用于计算光学系统的点扩散函数。最初