一种激光多用干涉仪的光学系统设计_论文

发布时间:2021-10-16 16:12:31

第 卷 第 年 期 月 仪 器 仪 表 学 报 IN S T R U M E N T F e , b · 取 1 O F S CI E N T IF IC 1 9 8 2 一 种 激 光 多用 干 涉 仪 的 光 学 系统设计 钱石 南 钱 石 南 荻 提要 】 ’ 王 景华 ( 中 国 科学 院 安徽 光 机所 ) 利用 激 光的 优 点 。 , 研制 了一 种 操作方便 偏振 分 光 镜 系 统 , 、 用 途广泛 、 精 度 高的 偏振激 光 多 用 。 千 涉仪 。 仪 器采 用 了 1 / 4 波片 、 能 调 节 干涉条纹反差 和 消 除光 学 系 统 各 表面 剩余反 射 的影 响 主 要 介 绍 了仪器的 设计 思 想和 若 干试脸结果 , 分 析 了以 抛 光 面 为 条 , 件 确 定检 偏 器转 角的 方 法 描 述 了 利用 可 换物 镜 组 方便 地 实现 等倾 干 涉测量的 方 法 和 为 操 。 作方 便 而 设计 的迅 速 形成干涉 条纹 装 置 及 双 菱形 镜对 准 装置 等问题 一 由于 激光 具 有相 千 长 度 大 。 。 、 、 前 、 ` 目 , 强度 高 、 方 向性 好 的特 点 特 别是前 两 点 、 、 、 、 , 使 激光在 干 涉领 域 中 有着 广 阔的前 途 J D 于 1 型 激光 多用 干 涉仪 是一 种小 型 多用 途 操作 方 便 的 光学 测 试 仪 器 它 有很 高 的 精 度 可 以 用 来 测量 光学 零件 的* 面 度 * 行度 球 面 和 非球 面的 面 形 误 , 差 光 学 介质 的 均 匀 性 光 学 系 统 的 波前误 差 球面 的 曲率半 径 棱镜 的 角 度 误 差 和 透 镜 的 中 心 偏 差 等等 因此 它是 光学 和 激 光实 验室及 光 学 工 厂 很 有用 的 一 种 干 涉 仪 而 且在 其 它 。 、 、 、 、 , , 方 面 ( 例 如测 量 激 光腔 内放 电 的均 匀性 或 测量 气体扰 动 等 ) 亦有 广 泛 的 应 用 采用 J . 。 H . Br u n io g 和 D . . R H e r r i o tt : 等提 出 的 1 / 4 波 片与偏 振 分光镜 系 统 〔 1 〕〔 2 〕 在 进 , 一 步 对反 差调 节 和 光 强 分 析后 得 出 结 论 按 被测 面 为抛 光 表面 的 条 件确 定 检 偏 器 的 转角 有很 一 机多 用 、 多好 处 仪 器设 计着 重 考 虑 了 原 理 结构 合理 器 的 精度 是 0 . 。 、 条 纹 清晰 、 零件 通用 、 使 用 方便 等 。 仪 o6 o m o 二 干 涉 仪 属 于 泰 曼 格林 型 由氦 氖 内腔 激 光 管 1 一 , 、 光 学 系 统 1 。 、 光 学 系统 见 图 。 出 射 的 光 束经直 角 棱 镜 2 3 8 丁 偏转 1 , 进 入 起偏 振 器 4 , 经 聚光 镜 5 、 物镜 。 6 而成为口 径 诱3 0 的* 行 光 *行 光 经 偏 振 分 光 镜 7 分 成 二 束偏 振 方 向 相 互 垂 直 9 的 线 偏 振光 第一 路 光 束 由分 光膜 反 射 转 本 文 于 1 9 8 1年 1 0 , 是 振 动方 向垂 直纸 面 ( 按 图 1 俯 视 图 ) 的偏 振 光 , 经 月收到 。 一种激 光 多 用 干涉仪 的 光 学 系统 设 计 一 / 1 4 - 一 - 3 到 参 考镜 1 4 被反 射后 原 路 返 回 波片 1 , 一 一 一, - ~ 尸 洲~ ~ ~ ~ 一~ ~ - ~ ~ ~ ~ , 再经 1 / 4 波片 、 5 偏 振分 光镜 到 达 检 偏 器 1 , 。 第 二路 光 束透 过 偏 振 分光 膜 反射 原 路 返 回 生 干涉 , , 是振 动 方 向* 行 于 纸 面 的 偏 振 光 4 经 另 一 1 / 4 波片 并 由 被 测 零 件 再经此 1 / 。 、 波片 , 然 后 在偏 振 分 、 光 膜 处 反 射 到 检偏 器 1 5 6 由会 聚 镜 1 。 。 经 检 偏 器 后 两 束 光产 8 反射 到 口 1 4 反 射镜 1 7 径 功 1 1 0 的 投影 屏 上 旋 转 起偏 器 调节 屏 上 干 : 涉 条 纹 的反 差 , 诱1 0 0 第二 路 光 可 用 于 两 种 不 同 的 以 适 应 不 同的 使 用 要 求 , 口 。 径 功3 0 和 。 粼 { l , 由 功3 0 变 为 、 功 10 0 是 用 一 个 扩 孔 镜 ( 8 9 ) 来 实现 测 量 * 不 同反 。 面 、 球 面 和 光 学 系 统 时 有 各种 不 同 精度 , 射率 的 * 面 镜 或 各种 可 换 物镜 附 件 以供 选 择 方 式得到 入 / 10 在 而 且 , 使用 沪3 0 孔 径 的 各 种 测 量 中 利 用迈 克 尔 逊 干 涉 的 测 量精 度 。 , 此 时 在对 不 同 反 射 率 的 零 件 进 行 测 量 时 可 不 必 更 换 镜 组 在用 功10 可 以 调 节 干 涉条纹 的 反 差 以 保 证 入 八 0 的测量 精 度 , 各 可 换镜 组 测 量 时 。 , 仍然 采 用 同光 路 菲 索 干 涉 方 式 入 / 20 。 参考 面是 镜 组 的 最 后 一 面 所 有 * 面 度 测量 精 度 为 三 1 . 、 偏

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