1.亚波长光学成像器件焦距测量装置,其特征在于,包括激光器、用于将激光器发出的光变换成均匀、准直的平行光的扩束准直系统,用于将平行光聚焦在焦平面形成光斑的亚波长光学成像器件及放置在焦平面上的纳米台阶高度标准样块;所述纳米台阶高度标准样块与一个带动其在垂直方向上下移动的动力装置连接,所述动力装置与计算机控制系统连接;
所述纳米台阶高度标准样块表面涂设有光刻胶,且纳米台阶高度标准样块由若干在同一竖直面上等间距排布的台阶组成;其中一个台阶为中间台阶,其与亚波长光学成像器件之间的间距为亚波长光学成像器件的焦距设计值;所有台阶中,自中间台阶向上,台阶高度逐渐增加,对应的焦距值减小,自中间台阶向下,台阶高度逐渐降低,对应的焦距值增加;所述激光器的波长等于亚波长光学成像器件设计时的入射光源波长。
2.根据权利要求1所述的亚波长光学成像器件焦距测量装置,其特征在于,所述亚波长光学成像器件为亚波长光子筛或微/纳光学透镜。
3.根据权利要求2所述的亚波长光学成像器件焦距测量装置,其特征在于,相邻台阶之间的高度差不相等,其为越邻近中间台阶,相邻台阶之间的高度差越小;离中间台阶越远,相邻台阶之间的高度差越大。
4.根据权利要求2所述的亚波长光学成像器件焦距测量装置,其特征在于,相邻台阶之间的高度差均相等。
5.根据权利要求2所述的亚波长光学成像器件焦距测量装置,其特征在于,所述动力装置为步进电机。
6.根据权利要求1-5任一所述的亚波长光学成像器件焦距测量装置,其特征在于,所述相邻两个台阶之间的间距范围为50μm-100μm。
7.一种采用权利要求1-6任一所述的亚波长光学成像器件焦距测量装置测量焦距的方法,其特征在于,当亚波长光学成像器件的焦距实际值与焦距设计值f0之间存在误差±ΔxN时,方法包括:
1)调整亚波长光学成像器件,直至其聚焦对准纳米台阶高度标准样块的中间台阶,此时对应的焦距数值为f0;
2)采用计算机控制系统控制动力装置带动纳米台阶高度标准样块向上移动一个设定距离,使亚波长光学成像器件聚焦对准正向上一个台阶,完成正向一次光斑的曝光过程;
其中,设定距离等于相邻两个台阶之间的间距;
3)返回执行步骤2),直至正向移动到第N个台阶,完成正向第N次光斑的曝光过程,每次移动设定距离后对应的焦距为f0-Δxn,1≤n≤N;
4)采用计算机控制系统反向移动动力装置,直至光学成像器件聚焦对准纳米台阶高度标准样块的中间台阶;
5)采用计算机控制系统控制动力装置带动纳米台阶高度标准样块向下移动一个设定距离,使亚波长光学成像器件聚焦对准反向下一个台阶,完成反向一次光斑的曝光过程;
6)返回执行步骤5),直至反向移动到第N个台阶,完成反向第N次光斑的曝光过程,每次移动设定距离后对应的焦距为f0+Δxn;
7)用显影液对曝光后的纳米台阶高度标准样块进行显影,得到亚波长光学成像器件聚焦后的一系列大小不等的光斑;
8)采用原子力显微镜观察并测量每个光斑的尺寸,当某一台阶上光斑取得最小值时,则该台阶对应的焦距数值为亚波长光学成像器件的实测焦距。
8.根据权利要求7所述的测量焦距的方法,其特征在于,当相邻台阶之间的高度差均相等时,ΔxN-ΔxN-1=ΔxN-1-ΔxN-2=…=Δx2-Δx1,且记Δxi-Δxi-1=C,1
当相邻台阶之间的高度差均不相等时,ΔxN-ΔxN-1≠ΔxN-1-ΔxN-2≠…≠Δx2-Δx1,且记Δxi-Δxi-1=Bi,其中,Bi为一个变量,当i越小时,表明邻近中间台阶,Bi数值越小,当i越大时,表明远离中间台阶,Bi数值越大。