干涉仪

ZYGO干涉仪(菲索)光学干涉原理(参考球面镜与被测球面干涉)

时间:2025-03-13 16:28:55   作者:Leslie   来源:正势利   阅读:699   评论:0
内容摘要:平行光经过标准镜头(其最后一面为参考面),分为两束,一 测试光,一束为参考光。参考光返回,测试光经过测试镜返回,两者进行干涉。一、干涉仪分类:二、菲索干涉仪基本原理:三、ZYGO干涉仪简介:四、ZYGO干涉仪光学干涉原理:四、测试透镜系统

一、干涉仪分类:

《剪切干涉分类:具有参考波面的干涉仪、波前剪切干涉仪》

按光学原理,也可以将所有z干涉仪分为如下两类:

(1)具有参考波面的干涉仪。

   这种干涉仪,系统本身须建立一个参考波面或称标准波面。参考波面可能是平面、球面或非球面。根据被测波面与参考波面叠加时产生的干涉条纹形状或条纹变化数,研究被测波面的波差或程差情况。

   这种干涉仪,干涉条纹曲直,直接表示被测波面的等相位线。换句话说,干涉条纹是波面相位常数的轨迹。

(2)没有参考波面的干涉仪,即波前剪切干涉仪。

   这种干涉仪,不是被测波面与参考波面比较。

二、菲索干涉仪基本原理:

《菲索干涉仪(等厚干涉-ZYGO)》

三、ZYGO干涉仪简介:

菲索型干涉仪,与其他类型的干涉仪如泰曼格林干涉仪和马赫曾德尔干涉仪相比,菲索干涉仪具有光学元件少、精"高、使用方便等优点。光源是氦氖激光器(632.8nm),激光通过扩束镜和准直物镜,得到一束准直激光。在干涉仪前安装一个透射元件(平面镜或球面镜)将部分激光反射回干涉仪,从而产生一个参考波前。其余激光通过透射元件到达被测元件,称为测量波前。在进行表面质量测试时,测量波前从被测部件的表面反射回干涉仪;在进行透射波前测试时,测量波前通过被测光学元件,从通过被测光学元件的参考面再次反射回干涉仪。


ZYGO干涉仪基本光路结构


四、ZYGO干涉仪光学干涉原理:

在表面质量测试和透射波前测试中,返回波前与干涉仪内的参考波前重新组合,两个波前相互干涉。两个波前之间的相位差产生干涉条纹,一般认为干涉图p可以直观的判读表面面型。干涉图形通过摄像机转换成电信号,使软件能够采集和分析。在进行透射波前或表面质量测试时,测量波前两次受到光学元件的影响,因此称为双通干涉术。在干涉图中,被测部件的缺陷似乎是实际缺陷的两倍。ZYGO软件通过调整比例因子来弥补这一缺陷,因此p测量结果的分辨率是单通干涉仪测量结果的两倍。

干涉仪检测球面和光学系统局部光路

平面镜主要用来产生参考平面波,球面镜主要用来产生参考球面波。

平行光经过标准镜头(其最后一面为参考面),;为两束,一 测试光,一束为参考光。参考光返回,测试光经过测试镜返回,两者进行干涉。


简述测试某一R面的波前差的光学原理:(见上图a)

光路1:平行光进入准直镜后,形成焦点;

光路2:准直镜的前面为标准的参考镜,为一参考波前光学系统,带<一定反射率。此球面的球心与光路1的整只准直镜的焦点重合;

光路3:即为被测凹球面,类似于一个被测光学系统。

光路干涉过程:平行光进入准直镜后,形成焦点,此时的焦点即为参考镜的物面,也是被测凹面的物面,从而参考镜与被测面进行会聚到准直镜焦点处,一并返回光学系统,在像面进行干涉。

四、测试透镜系统

    对透射波前质量进行测试的任何组件都将被称为透镜系统,无论它是由单个球形元件还是一组元件组成。

    为镜头系统创建测试设置需要了解其设计和预期用途。选择合适的传输元件和参考面,对准透镜系统、干涉仪和参考球的光轴,是测试成功的关键。做这些事情的方法几乎完全依赖于正在测试的镜头系统,因此需要根据测试的镜头系统的具体应用来设置。

    下图显示了一些可能的测试设置图。



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