專利名稱:同時測量厚度與折射率的激光干涉測量儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及到同時測量厚度與折射率的激光干涉測量儀,特別適用兩表面都有反射或后向有散射的物體。
由于通過干涉儀測量物體的厚度獲得的是由光程差決定的光學厚度,所以很有必要尋找一種裝置精密測量物理厚度和折射率。美國麻省理工大學的Tearney G.J等人提供了基于光學相干層析成像系統(tǒng)的同時測量物體物理厚度和折射率的裝置,(參見在先技術(shù)[1]G.Tearney,M.Brezinski,J.Southern,B.Bouma,M.Hee,and J.Fujimoto,“Determination ofthe refractive index of highscattering human tissue by optica1 coherence tomography,”O(jiān)pt.Lett.20(21),1995,2258-2260.)如圖1所示。它包括超輻射激光二極管(簡稱SLD)的光源1和干涉儀部分。光源1發(fā)出的光束耦合到單模光纖中,作為2×2路3dB耦合器2的第一路201,經(jīng)耦合器2后光束一路被等分成兩路,一路203從光纖出來被透鏡3準直照射到參考反射鏡4上,另一路202從光纖出來經(jīng)第一透鏡5和第二透鏡6組成的共焦系統(tǒng)照射到置于樣品掃描架701上的被測物體7,兩路光分別從反射鏡4和樣品掃描架701上的被測物體7反射回來的光束分別由203路和202路進入光纖在耦合器2中重新會合,發(fā)生干涉,并從耦合器2的第四路204輸出。干涉信號被接收元件8轉(zhuǎn)換為電信號,經(jīng)解調(diào)元件9解調(diào),模數(shù)轉(zhuǎn)換器10轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后送入計算機11進行數(shù)據(jù)處理。測量過程是首先,使第二透鏡6聚焦在被測物體7的前表面,調(diào)節(jié)干涉儀兩臂光程差為零。再沿光軸向著第二透鏡6移動被測物體7,使第二透鏡6聚焦在被測物體7的后表面,被測物體7位移為△z。移動參考反射鏡4距離z,,使干涉儀兩臂重新等光程。如圖2所示,根據(jù)等光程原理有nt=z+△z,(1)n和t分別是被測物體7的折射率和物理厚度。入射光在被測物體7與空氣界面發(fā)生折射,由斯涅爾定律,可得方程sinθ=nsinφ,(2)θ和φ分別是被測物體7空氣界面的入射角和折射角??紤]折射光線、法線和被測物體7界面組成的三角形中的幾何關(guān)系,有dtanφ=△ztanθ。(3)聯(lián)合式(2)和(3)可得,nsin[tan-1(nztgθz+Δz)]=sinθ,(4)]]>其中sinθ由第一和第二透鏡5、6的數(shù)值孔徑給出。這樣根據(jù)測得的位移量可從(4)式獲得被測物體7的折射率,再利用(1)式同時獲得被測物體7物理厚度。由于此裝置要求對被測物體7和參考臂進行掃描,因而需要5到60秒較長的測量時間,無法做到實時測量。且由于采用的是寬帶SLD作為光源1使被測物體7發(fā)生色散,影響測量結(jié)果準確性。光源1的SLD工作在非激光狀態(tài),其低功率輸出也限制了裝置的靈敏度,不利于弱反射被測物體的測量。
在先技術(shù)[2]中,中國科學院上海精密機械研究所王向朝等發(fā)明人在專利2L99239062.1中提供一種微小位移的半導體激光干涉測量儀,如圖3所示。它包括置于外殼16內(nèi)的光源和干涉儀部分。作為原光源12的激光二極管(LD)由第一直流電源21驅(qū)動,使得原光源12的光強不隨時間變化,原光源12的波長由調(diào)制光源25正弦光熱調(diào)制。原光源12發(fā)出的光由第一透鏡5準直,透過偏振分束器13和分束器14的透射光束t1照射到參考平板15上,透過參考平板15的透射光束t2照射到被測物體7上,參考平板15和被測物體7反射的光束產(chǎn)生的干涉信號由接收元件8轉(zhuǎn)換為電信號,經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器10送入計算機11處理。正弦信號發(fā)生器18的信號經(jīng)移相器19后進入調(diào)制光源23的驅(qū)動器22,控制器17產(chǎn)生采樣觸發(fā)脈沖與采樣信號送入模數(shù)轉(zhuǎn)換器10。調(diào)制光源23發(fā)出的光由第二透鏡6準直,經(jīng)偏振分束器13反射后,由第一透鏡5聚焦于原光源12上。原光源12與調(diào)制光源23發(fā)出的光的偏振方向相互垂直,偏振分束器13使原光源12的光透過而不反射到調(diào)制光源23上,同時使調(diào)制光源23的光入射到原光源12上,其中被原光源12反射的部分光束不會透過偏振分束器13。正弦信號發(fā)生器18通過移相器19向驅(qū)動器22加入正弦信號使調(diào)制光源23的輸出光強正弦變化,此光強照射到原光源12上后,由于光熱效應,原光源12的光強相應正弦變化,使得干涉儀原光源12的波長按正弦變化。接收元件8接收到的干涉信號的相位被正弦調(diào)制。由于原光源12的注入電流為直流,原光源12的輸出光強不隨時間變化,因此接收元件8接收到的干涉信號I(t)=I0+S0cos[zcos(ωct+θ)+α0+α(t)],(5)其中,I0與S0分別為干涉信號直流分量與交流分量的振幅,z為干涉信號相位調(diào)制的振幅,α0=2πr0/λ0,α(t)=4πr(t)λ0,r0為被測物體15靜止時的光程差。r(t)為待測的微小位移。對式(5)進行傅立葉變換求得α(t),r(t)=λ0α(t)/4π。(6)α(t)的測量精度達到0.01rad是較容易實現(xiàn)的。若采用常用的波長為785nm的激光二極管(LD),位移的分辨率為0.62nm。若α的測量精度提高到0.001rad,則分辨率提高到0.062nm。但是這種測量儀測量的是被測物體的微小空間位移,并不能實時測量被測物體的折射率和厚度。
本實用新型的目的為克服上述在先技術(shù)中的不足,提供一種無需掃描被測物體7和參考臂而同時測量被測物體折射率和物理厚度的測量儀,測量儀將具有高靈敏度,并將消除被測物體色散的影響。
本實用新型的測量儀如圖4所示。它包括的具體結(jié)構(gòu)是由帶有直流電源2401和信號發(fā)生器2402的激光二極管2403構(gòu)成的線性調(diào)制光源24發(fā)射的激光束經(jīng)準直透鏡5準直后,在激光束前進的方向上,依次置有中心O1,O4都在線性調(diào)制光源24發(fā)射光束光軸OO上的第一分束器25,第四分束器44直至置于樣品架34上的被測物體7;在穿過第一分束器25的中心O1垂直于線性調(diào)制光源24發(fā)射光束光軸OO的第一垂直線O0O0上,置于第一分束器25的兩端分別有第一反射鏡25和第四探測器47,在第一分束器25與第一反射鏡29之間有中心O2置于第一垂直線O0O0上的第二分束器27,在第二分束器27與第一反射鏡29之間有中心O3置于第一垂直線O0O0上的第三分束器28;在穿過第二分束器27的中心O2與第一垂直線O0O0垂直,也就是與線性調(diào)制光源24發(fā)射光束光軸OO平行的第一平行線O′O′上,在第二分束器的兩端分別置有第二反射鏡26和第一探測器37,第一探測器37的輸出通過第一相位提取器38和第一微分器39連接到數(shù)據(jù)處理器35的第一端口3501;在穿過第四分束器44的中心O4垂直于線性調(diào)制光源24發(fā)射光束光軸OO的第二垂直線OO(jiān)上有中心O5在第二垂直線OO(jiān)上的第五分束器40,有接收面對著第五分束器40的反射面的第二探測器41。第二探測器41的輸出通過第二相位提取器42和第二微分器43連接到數(shù)據(jù)處理器35的第二端口3502;在穿過第三分束器28的中心O3與線性調(diào)制光源24發(fā)射光束光軸OO平行的第二平行線O″O″和上述的第二垂直線OO(jiān)的交點O6置有中心O6與交點O6重合的第六分束器30。在第二平行線O″O″上接收面對著第六分束器30反射面的有第三探測器31。第三探測器31的輸出通過第三相位提取器32和第三微分器33連接到數(shù)據(jù)處理器35的第三端口3503;上述的置于第一垂直線O0O0上的第四探測器47的輸出通過第四相位提取器46和第四微分器45連接到數(shù)據(jù)處理器35的第四端口3504。
本實用新型使用的線性調(diào)制半導體激光器的波長掃描干涉儀同時測量被測物體厚度和折射率,如上述的結(jié)構(gòu)和圖4所示。它包含光源部分、多光束干涉儀、信號檢測及數(shù)據(jù)處理部分。光源部分包括線性調(diào)制光源24,線性調(diào)制光源24由直流電源2401,信號發(fā)生器2402、激光二極管2403(簡稱LD)組成。干涉儀部分包含準直透鏡5、第一分束器25、第二分束器27,第三分束器28,第四分束器44,第五分束器40,第六分束器30,第一反射鏡29、第二反射鏡26和置于樣品架34上的被測物體7。信號檢測部分包含第一探測器37,第二探測器41,第三探測器31,第四探測器47,第一相位提取器38,第二相位提取器42,第三相位提取器32,第四相位提取器46,第一微分器39,第二微分器43,第三微分器33,第四微分器45。數(shù)據(jù)處理部分包含數(shù)據(jù)處理器35和顯示面板36。
上面所說的線性調(diào)制光源24中的激光二極管2403是半導體激光器(簡稱LD)。信號發(fā)生器2402是能產(chǎn)生頻率從幾赫茲到幾百千赫茲三角波的器件。
所說的第一分束器25、第二分束器27,第三分束器28,第四分束器44,第五分束器40,第六分束器30分別是將入射光束按一定的透過反射比例分成兩束光的分光元件。是分光棱鏡或一面鍍有析光模的平行平板等。
所說的第一反射鏡29、第二反射鏡26是指鍍有高反射模的平行平板或角椎棱鏡。
所說的樣品架34是擺放具有反射或后向散射特性被測物體7的三維可調(diào)節(jié)平臺。
所說的第一探測器37,第二探測器41,第三探測器31,第四探測器47是光電二極管,或光電倍增管等光電轉(zhuǎn)換器件。
所說的第一相位提取器38,第二相位提取器42,第三相位提取器32,第四相位提取器46是鎖相放大器或是其它提取干涉信號隨時間變化相位的器件。
所說的第一微分器39,第二微分器43,第三微分器33,第四微分器45是簡單的微分電路元件或是其它能實現(xiàn)隨時間變化的電信號的微分功能的器件。
所說的數(shù)據(jù)處理器35主要是由第一,第二,第三放大器3505、3506、3510,第一,第二,第三加減法混合運算器3507、3508、3509和除法器3511構(gòu)成的含有四個端口3501、3502、3503、3504的數(shù)據(jù)處理器。是實現(xiàn)從四個探測器輸出的角頻率獲得不同干涉面光程差并計算被測物體7厚度和折射率的器件。
所說的顯示面板36是普通液晶顯示器。
如上述圖4所示的結(jié)構(gòu),作為線性調(diào)制光源24的激光二極管2403(LD)由直流電源2401加上直流偏置,波長由信號發(fā)生器2402加上線性調(diào)制。由線性調(diào)制光源24發(fā)出的光束經(jīng)準直透鏡5準直后,被第一分束器25分成兩束,一束光射向第二分束器27由第二分束器27再次分成兩束,由第二分束器27透射光束射向第三分束器28,透過第三分束器28的光束射向第一反射鏡29,由第二分束器27的反射光束射向第二反射鏡26。第一反射鏡29反射回來的光透過第三分束器28并被第二分束器27反射的光束與第二反射鏡26反射回來的光束透過第二分束器27的光束在第一探測器37發(fā)生干涉并被接收,被第一相位提取器38獲得其相位信息,再經(jīng)過第一微分器39獲得角頻率的時間函數(shù),輸入到數(shù)據(jù)處理器35的第一端口3501。透過第一分束器25的光束照射到樣品架34上的被測物體7。從被測物體7前后表面反射的光束被第四、五分束器44、40反射,在第二探測器41發(fā)生干涉并被接收,第二相位提取器42獲得其相位信息,再經(jīng)過第二微分器43獲得角頻率的時間函數(shù),輸入到數(shù)據(jù)處理器35的第二端口3502。第一反射鏡29反射回來的光束被第三分束器28反射和第六分束器30透射的光束與從被測物體7前后表面反射回來經(jīng)第四分束器44反射,第五分束器40透射和第六分束器30反射的光束發(fā)生干涉,被第三探測器31接收,由第三相位提取器32獲得其相位信息,再經(jīng)過第三微分器33獲得角頻率的時間函數(shù),輸入到數(shù)據(jù)處理器35的第三端口3503。從第一發(fā)射鏡29反射回來的光束透過第三分束器28,第二分束器27和第一分束器25的光束與從第二反射鏡26反射回來的光束被第二分束器27反射并透過第一分束器25的光束及被測物體7前后表面的反射光透過第四分束器44被第一分束器25反射的光束發(fā)生干涉,干涉信號由第四探測器47接收,由第四相位提取器46獲得其相位信息,再經(jīng)過第四微分器45獲得角頻率的時間函數(shù),輸入到數(shù)據(jù)處理器35的第四端口3504。
由于線性調(diào)制光源24被線性調(diào)制,輸出波長隨時間t改變△λ=αt,(7)式中,α為線性調(diào)制比例常數(shù)。若參與干涉的兩束光的光程差為△L,則時間延遲為△t=2△L/c,(8)其中c為光速。參加干涉的兩束光形成光學拍頻,干涉信號以拍頻f=2△ffm△L/c (9)f為周期變化。式中△f為激光二極管(LD)被注入電流線性調(diào)制產(chǎn)生的頻移,fm為調(diào)制頻率。多光束干涉產(chǎn)生具有一系列拍頻的干涉信號g(t)=a(t)+∑bmn(t)cos[2πfmnt+φmn],(10)其中,m,n=1,2,3,4,分別代表第一反射鏡29、第二反射鏡26以及樣品架34上的被測物體7的前后表面,且m≠n。a(t)是幾束光的總強度,bmn(t)是兩束光m和n之間干涉條紋的幅度值。同時有φ=φmn+2πfmnt,(11)φmn=2πLmnλ,(12)]]>fmn=α0Lmnλ2,(13)]]>ωmn=dφdt,(14)]]>式中Lmn是參與干涉的兩光束的光程差。對干涉信號的相位進行微分運算,獲得拍頻。假定第一反射鏡29,第二反射鏡26間的光程差L12已知,其相應的角頻率ω12由第一微分器39輸出,則Lmn=ωmnω12L12,(15)]]>令下標r1、r2分別代表第一反射鏡29、第二反射鏡26,sf、sr分別代表被測物體7的前后表面。第二探測器41探測到并從第二微分器43輸出ωsfsr,第三微分器33輸出ωsfsr,ωr1sf,ωr1sr,第四微分器45輸出ωsfsr,ωr2sf,ωr2sr,ωr1sr,ωr1sf,ω12。第三微分器33的輸出減去第二微分器43的輸出,剩下ωr2sf,ωr2sr,二者有如下關(guān)系ωr1sf+ωsfsr=ωr1sr,(16)所以ωr1sf為第三微分器33的輸出減去2倍第二微分器43的輸出的一半。第四微分器45的輸出減去第三和第一微分器33和39的輸出剩下ωsfsr,ωr2sf,ωr2sr,三者有如下關(guān)系ωr2sf-ωsfsr=ωr2sr,(17)所以ωr2sr為第四微分器45的輸出減去第三和第一微分器33和39的輸出后再減去2倍第二微分器43的輸出的差的一半。再通過(13)式可得ωsfsr,ωr1sf,ωr2sr相應的光程差Lr1r2,Lr1sf,Lr2sr。因為第一反射鏡29和第二反射鏡26,第一反射鏡29和被測物體7前表面,以及被測物體7后表面與第二反射鏡26之間的介質(zhì)為空氣,所以光程差就直接等于其物理厚度的二倍,所以被測物體7物理厚度d=(Lr1r2-Lr1sf-Lr2sr)/2。它的光學厚度Ls1s2為折射率n和物理厚度d的乘積,則折射率為n=Ls1s2/d。(18)從而同時測得被測物體7的物理厚度和折射率。測量結(jié)果顯示在顯示面板36上。圖5為本實用新型數(shù)據(jù)處理器35的結(jié)構(gòu)示意圖。因為各光程差的識別和計算均通過加減法器和放大器實現(xiàn),從而實現(xiàn)了不掃描干涉儀而實時測量被測物體7物理厚度和折射率。且由于窄帶光源的LD的使用而消除了被測物體7色散的影響。
本實用新型的優(yōu)點有1.無須掃描干涉臂。本實用新型由于上述結(jié)構(gòu)的線性調(diào)制光源的使用,無須掃描干涉臂。在先技術(shù)[1]中,利用光程匹配原理和折射率突變界面斯涅爾定律得到被測物體7物理厚度和折射率與參考臂、被測物體7臂位移的關(guān)系,并利用共焦系統(tǒng)的數(shù)值孔徑求出被測物體7物理厚度和折射率,需要分別掃描參考臂和被測物體7臂,因而測量時間從幾秒到幾十秒,且影響測量結(jié)果的準確性。而本實用新型就無須任何掃描。
2.可以實時測量。在先技術(shù)[1]需要分別掃描參考臂和被測物體7臂,因而測量時間從幾秒到幾十秒,不能做實時地測量。而本實用新型無須任何掃描,本實用新型對于拍頻及相應光程差的獲得和識別是通過在光路中各分束器,探測器,相位提取器,微分器以及數(shù)據(jù)處理器處理干涉信號,實現(xiàn)了同時和實時測量被測物體7物理厚度和折射率3.避免了被測物體7色散影響。在先技術(shù)[1]采用半功率帶寬為20納米左右的寬帶光源SLD,以達到微米級的空間分辨率,但寬帶光源引起被測物體7色散,從而光源帶寬內(nèi)各波長被測物體7折射率不同,影響測量結(jié)果。本實用新型使用線性調(diào)制光源24,其中LD經(jīng)線性調(diào)制,波長調(diào)制范圍僅為零點零幾納米,折射率改變的數(shù)量級為10-7,不會對折射率測量結(jié)果有影響,從而使測量精度高。
4.具有高的靈敏度。在先技術(shù)[1]采用SLD作光源,輸出功率從幾百微瓦到幾毫瓦。本實用新型使用LD做光源,比SLD有更大的入射功率,達到幾十毫瓦,有利于干涉信號的檢測。因此測量靈敏度提高了,從而適用范圍擴展到反射或后向散射較弱的被測物體7的測量。
圖1為在先技術(shù)[1]基于超輻射二極管激光器作光源1,用光學相干層析成像系統(tǒng)同時測量厚度和折射率裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為在先技術(shù)[1]為實現(xiàn)厚度和折射率同時測量進行被測物體7掃描而引起焦點位置變化的示意圖。
圖3為在先技術(shù)[2]為實現(xiàn)微小位移的半導體激光干涉測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本實用新型的使用線性調(diào)制光源24實現(xiàn)厚度和折射率同時和實時測量的激光干涉測量儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實用新型數(shù)據(jù)處理器35的結(jié)構(gòu)示意圖。
實施例如圖4所示的結(jié)構(gòu)。被測物體7為玻璃板。其中線性調(diào)制光源24采用中心波長785nm的激光二極管2403(LD),直流電源2401輸出的直流偏置72mA,信號發(fā)生器2402輸出的交流調(diào)制為頻率100Hz的三角波。探測器37,41,31,47為光電二極管。第一分束器25、第二分束器27,第三分束器28,第四分束器44、第五分束器40,第六分束器30是鍍有析光模的平行平板。設(shè)置第一反射鏡29至第二分束器27的中心點O2的光程與第二反射鏡26至第二分束器27的中心點O2的光程差為15.527毫米。相位提取器38,42,32,46是鎖相放大器。微分器39,43,33,45是簡單微分電路元件。數(shù)據(jù)處理器35如上述圖5所示的結(jié)構(gòu)。經(jīng)三角波信號發(fā)生器2402和直流電源2401控制線性調(diào)制光源24的輸出波長線性變化,作為干涉儀光源,利用本實用新型的測量儀測得被測物體7玻璃的物理厚度為3.003毫米,光學厚度為4.394毫米,得出折射率為1.4619。
本實用新型的被測物體7為兩表面都有反射或后向散射的透明物體。
權(quán)利要求1.一種同時測量厚度與折射率的激光干涉測量儀,包括光源,準直透鏡(5),分束器,反射鏡,探測器,數(shù)據(jù)處理器(35)的輸出連接有顯示面板(36),其特征在于具體結(jié)構(gòu)是<1>由帶有直流電源(2401)和信號發(fā)生器(2402)的激光二極管(2403)構(gòu)成的線性調(diào)制光源(24)發(fā)射的激光束經(jīng)準直透鏡(5)準直后,在激光束前進的方向上,依次置有中心(O1,O4)都在線性調(diào)制光源(24)發(fā)射光束的光軸(OO)上的第一分束器(25),第四分束器(44)直至置于樣品架(34)上的被測物體(7);<2>在穿過第一分束器(25)的中心(O1)垂直于線性調(diào)制光源(24)發(fā)射光束光軸(OO)的第一垂直線(O0O0)上,置于第一分束器(25)的兩端分別有第一反射鏡(29)和第四探測器(47),在第一分束器(25)與第一反射鏡(29)之間有中心(O2)置于第一垂直線(O0O0)上的第二分束器(27),在第二分束器(27)與第一反射鏡(29)之間有中心(O3)置于第一垂直線(O0O0)上的第三分束器(28);<3>在穿過第二分束器(27)的中心(O2)與線性調(diào)制光源(24)發(fā)射光束光軸(OO)平行的第一平行線(O′O′)上,在第二分束器(27)的兩端分別置有第二反射鏡(26)和第一探測器(37),第一探測器(37)的輸出通過第一相位提取器(38)和第一微分器(39)連接到數(shù)據(jù)處理器(35)的第一端口(3501);<4>在穿過第四分束器(44)的中心(O4)垂直于線性調(diào)制光源(24)發(fā)射光束光軸(OO)的第二垂直線(OO(jiān))上有中心(O5)在第二垂直線(OO(jiān))上的第五分束器(40),有接收面對著第五分束器(40)反射面的第二探測器(41),第二探測器(41)的輸出通過第二相位提取器(42)和第二微分器(43)連接到數(shù)據(jù)處理器(35)的第二端口(3502);<5>有第六分束器(30)的中心(O6)恰好與穿過第三分束器(28)的中心(O3)與線性調(diào)制光源(24)發(fā)射光束光軸(OO)平行的第二平行線(O″O″)和上述第二垂直線(OO(jiān))的交點(O6)重合,在第二平行線(O″O″)上接收面對著第六分束器(30)反射面的有第三探測器(31),第三探測器(31)的輸出通過第三相位提取器(32)和第三微分器(33)連接到數(shù)據(jù)處理器(35)的第三端口(3503);<6>上述的置于第一垂直線(O0O0)上的第四探測器(47)的輸出通過第四相位提取器(46)和第四微分器(45)連接到數(shù)據(jù)處理器(35)的第四端口(3504)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的同時測量厚度與折射率的激光干涉測量儀,其特征在于所說的數(shù)據(jù)處理器(35)主要是由第一放大器(3505),第二放大器(3506),第三放大器(3510),第一加減法混合運算器(3507),第二加減法混合運算器(3508),第三加減法混合運算器(3509)以及除法器(3511)構(gòu)成的含有四個端口(3501,3502,3503,3504)的數(shù)據(jù)處理器。
專利摘要一種同時測量厚度與折射率的激光干涉測量儀,包括線性調(diào)制光源,由準直透鏡,六個分束器,兩塊反射鏡以及置于樣品架上的被測物體構(gòu)成多光束干涉儀。由四個探測器分別通過四個位相提取器和四個微分器連接到帶顯示面板的數(shù)據(jù)處理器上的四個端口構(gòu)成信號檢測和數(shù)據(jù)處理部分。具有無需掃描干涉臂,能夠?qū)崟r測量物體的厚度和折射率。測量精度和靈敏度高的特點。
文檔編號G01B11/02GK2452005SQ0025951
公開日2001年10月3日 申請日期2000年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月8日
發(fā)明者宋桂菊, 王向朝, 方祖捷 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所