压电细分多光束干涉平面度测量方法

高精度平板的平面度一般用等厚干涉条纹测量,它的一个条纹间距相应于二分之一波长的光程差,用目测可以判别的平面度最高仅1/20波长,但是F-P干涉板要求1/100～1/200波长的平面度。本文描述了压电细分多光束干涉法,用压电陶瓷平移干涉板从而建立一组参考干涉条纹,设原相邻两条纹的距离为α,而参考条纹与原条纹的距离为α/m,用距离为α/m的条纹作基准目视或照相测量平面度,因此精度提高了m倍.在m=10时用目测方法可以探测到近1/200波长的误差。调节压电陶瓷的电压可方便连续地调节m,采用普通低频信号发生器产生的方波来驱动压电陶瓷。     

串联式法布里—珀罗和斐索干涉仪检测λ/500平面度的初步实验结果

利用多光束干涉有可能测量到光学平面的微小平面度偏差。本文叙述了一种利用法布里—珀罗干涉仪和楔形干涉仪相串联使之产生白光多波长干涉条纹细分的方法。它使普通斐索干涉条纹间隔对应的λ/2光程差作N倍细分,而使条纹间隔对应的程差变为λ/2N,从而极大地提高了测量灵敏度。实际测试表明,利用本方法能容易地判别出小于λ/500的平面度偏差,或许这在国内是一个比较好的测量结果。     

楔块调整式Talbot干涉仪的光学设计

为改变光纤光栅的写入Bragg波长,研制了包括一块相位模板和两块紫外反射平面镜的楔块调整式Talbot干涉仪。在写入光纤Bragg光栅的过程中,通过调整两平面镜的反射角度可改变由±1级衍射光束经两平面镜反射后形成的干涉条纹的周期。最后,放置在可调谐干涉区的光纤就可刻写成具有不同写入Bragg波长的光纤光栅。值得注意的是通过选择不同倾斜角α的楔形块,决定了光纤光栅的写入Bragg波长的改变率和干涉条纹棱脊位置的位移率。     

F—P标准具的加工和检验

本文就当前F—P标准具的生产现状,在工艺技术和检测方法上的两大难关,作了较详尽的分析。法布里——珀罗标准具是应用镀有多层高反膜的两个高精度光学平面,两镜保持严格的平行性,致使在相干光源的照明下产生多光束干涉来进行测量的光学装置。它具有极强的色散性能和聚光本领,其产生的干涉条纹十分细锐。由于它结构简单。价格低廉、体积小、重量轻、使用方便。因此,在教学和科研上处于重要的地位。     

粗细光栅试验

一、原理粗细光栅组合,产生干涉条纹的光路原理示于图1,基本情况文献中已经叙述。现对干涉条纹的产生、定位和干涉条纹相对光栅位移的灵敏度作一说明。 1.干涉条纹的产生使光束经细光栅衍射后产生强度相同的0级与-1级衍射光束,射到粗光栅后再次衍射,由物镜后焦面上的空间滤波器(狭缝)取出一组平行于光轴的光束,如(-1,m/2)和(0,(-m)/2)(m为粗、细光栅栅距比,并假定m为偶数)。在狭缝后面毛玻璃上即可看到干涉条纹。如果粗、细     

制作平面全息光栅的离轴抛物镜/洛埃镜干涉系统

设计和制作具有较高波前平面度和结构稳定的干涉曝光系统是研制高质量平面全息光栅的首要条件.对离轴抛物镜/洛埃镜系统、单透镜/洛埃镜系统、球面反射镜/洛埃镜系统和双分离透镜/洛埃镜系统等4种单反射镜干涉曝光系统产生的干涉条纹直线度进行了光线追迹.在干涉场中放置标准光栅,使用于曝光的两束平行光入射到光栅上,从而衍射光相干叠加...     

WSB—II型法布里—珀罗标准具试制成功

<正> 杭州光学仪器厂为扩大产品服务领域和承担教育部国际招标而研制了WSB-Ⅱ型法布里—珀罗标准具。该仪器是运用平行平面板产生的多光束干涉原理进行测量和具有高分辨的光谱仪器。可用于测定单色光波长和由于各种原因引起的微小频移而进行光谱精细结构分析;在激光领域中可用于测量激光光谱频率稳定性、噪声参量、激光纵向模式;还可用来研究光谱的塞曼效应。     

激光合成波长纳米位移测量干涉仪的研制

正本文采用合成波长干涉条纹细分原理,提出激光合成波长纳米位移测量干涉仪的研制,以检测参考镜毫米或微米级的位移来表征测量镜纳米级的微小位移,并利用单波长干涉信号作为标记参考信号,在同一干涉仪中实现了毫米量程测量范围和纳米级精度位移的同时测量,且具有米溯源性。详细研究了激光合成波长干涉实现大范围纳米位移测量的方法及其仪器化的相关技术,主要研究工作和创新点如下。     

关于分振幅等倾双光束干涉条纹反衬度的讨论

为讨论单色平面光经过透明平行平板后出现的两束主要反射光之间干涉条纹的反衬度,在给出了它们的光矢量方位角的定义之后,利用方位角之差表示出两束光波光矢量之间的夹角;再利用菲涅耳公式表示出两束光波的光强比,从平面波干涉的角度来求两束光之间干涉条纹的反衬度,最终得出了复杂而普遍的表达式。并针对海定格干涉的反衬度进行了讨论,认为小角度入射形成的海定格干涉条纹,其反衬度只决定于平行平板的折射率;利用光学材料制作的平行平板,其海定格干涉条纹具有很高的反衬度。     

激光球面多光束干涉仪

一概述本仪器是用氦委书记—氖气体激光管做光源来检验会聚光波偏离球面波形的程度的多光束干涉仪器.本仪器的具体结构可用来无接触地检验球面曲率半径大于130mm、口径半径比小于1:2.5的镀铝凹球面反射镜;加辅助的标准球面或平面镜后可以检验平面、凹凸非球面二次曲面反射镜、玻璃的均匀性、各种望远物镜、光学系统的质量及安装变形等.     

单一光学平板作为激光束剪切干涉元件的几个问题

本文从检测干涉条纹的精度与质量出发,讨论了光学平板作为剪切干涉元件本身若干技术问题,其中包括平板平行度,平板表面局部误差以及两表面膜层反射率的匹配等。     

恒星光干涉仪波前方向校正系统的研究

利用波前方向校正技术实现两相干光束的平行性控制 ,进而保证干涉条纹可见度损失最小 ,是恒星光干涉仪中的关键技术之一。进行了波前方向校正系统的原理分析和设计探讨 ,详细讨论了该系统中的 80 98控制单元、高压驱动电源、摆镜结构设计及压电陶瓷堆 (PZT)的驱动机理 ,并介绍了用于测试摆镜响应频率等参数的高速 CCD相关检测法     

基于F-P标准具的透射物镜焦距测量方法

研究了一种基于F-P标准具的透射物镜焦距测量新方法。单色光经F-P标准具后产生的系列圆锥光束作为测量的标准光束,系列圆锥光束圆锥角能从有溯源性的小数重合法准确定出,具备自校准特性。该标准光束通过待测物镜在焦平面处成像为规律已知的同心圆环,由同心圆环计算获得透射物镜焦距值。理论推导了透射物镜焦距测量模型;搭建了测量实验装置,以汞灯绿光作为光源,采用面阵器件实现同心圆环数据采集;重点采用虚拟像元内插与细分技术,结合圆半径回归方法对测量数据进行处理。实验中,结合汞灯两条黄光谱线,用小数重合法确定F-P标准具间隔d,用以焦距的溯源;详细分析了焦距测量不确定度分量并进行了不确定度的计算合成。实验获得,用面阵虚拟像元间距w'作单位的透镜焦距测量结果的相对扩展不确定度为0.031%。讨论了测量实验改进与像元间距w定度的方案设计,可望将焦距值的相对扩展不确定度降低到0.020%以下。     

新型平面度测试仪的设计

本文简述了平行光束倾斜入射在两相近表面产生等厚干涉条纹测量平面度的原理,从而设计出一种等厚干涉条纹格值(指等厚干涉条纹所对应的厚度间隔)可变化的新型平面度测试仪。本仪器主要适用于 LSI 和 VLSI 制造技术中测量抛光硅片、掩模版和超微粒照相版的平面度、也可用来测量光学玻璃、金属、陶瓷和 GaAs 等材料制成板的平面度。     

多表面干涉下的光学元件面形检测

为了消除平行平板类光学元件的多表面干涉效应对元件面形测量的影响,提出了基于波长移相调谐技术与傅里叶变换原理的多表面干涉条纹检测技术.首先,根据波长移相原理和被测元件的厚度,按照推算出的被测腔长与元件厚度间的比例关系正确摆放被测元件的测试位置.然后,通过波长移相技术采集一组干涉图.最后,对这组多表面干涉图进行离散傅里叶变换,提取带有被测元件前后表面面形的频率信息以及厚度变化的频率信息,通过重构算法得到准确的面形信息和厚度信息.实验结果表明:与传统的13步移相算法相比,得到的前表面PV值和RMS值分别相差0.003和0.001,而后表面PV值与RMS值分别相差0和0.001.这些结果基本满足平行平板类光学元件面形的高精度测量与洁净测量的要求.     

一种激光多用干涉仪的光学系统设计

利用激光的优点,研制了一种操作方便、用途广泛、精度高的偏振激光多用干涉仪。仪器采用了1/4波片、偏振分光镜系统,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验结果。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。     

图纸尺寸标注数例

[例一] 当垫圈或轴套零件对长度(或厚度)的两端面有平行度要求时,有采用如图1的标注方法. 图1的平行度公差标准有两处不妥当: (1)图1是采用任选基准(又称互为基准)标注方法。设计者的意图是要求以任何一平面为基准时,测量另一平面的平行度误差都不大于0.02mm.这看来是很普通的要求,实际上这个要求是很高的.通常我们检测平行度的方法是:用平板模拟基准平面,将A面作为基准平面置于平板上,用千分表测示被测平面     

准直仪的调整

准直仪是检验精密机床导轨的不直度和平板的不直度的必要仪器,是仪器制造、装调和测试的重要工具。目前我国制造的这种仪器有Z60—1型,43J型光电准直仪及激光准直仪等,下面以Z60—1型准直仪为例,谈谈使用时为满足测量精度,是如何调整的。该准直仪由四部分组成:光源、测微目镜、准直物镜和游动反射镜,详见图1。     

干涉仪器中的相干度和混频效率

本文讨论评价干涉条纹及光电信号质量的指标:两束光相干度Γ和混频效率β.指出光源、光学系统、仪器调整、干涉条纹宽度、光接收器孔径对Γ、β的影响,以及如何获得最佳信号。     

共焦球面扫描干涉仪

一、引言平面法卜里—白洛干涉仪做为高分辩率光谱仪器已有相当长的历史。但是由于对平面反射镜的平面度以及两镜面间的平行度要求都非常高,制造很困难,因而限制了它的推广和应用。1958年有人根据多光束干涉原理提供了一种共焦球面法卜里—白洛干涉仪。这种干涉仪由于反射镜的实际工作面很小,所以镜面质量