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ZEMAX设计干涉仪高传函成像光路研究(3)

时间:2021-03-30 19:53来源:毕业论文
光的干涉现象被我们人类首次注意大约是在200年前。比如说,人类最早的光的干涉现象是著名的杨氏双缝干涉实验,自此实验后,人们开始有计划地控制实

光的干涉现象被我们人类首次注意大约是在200年前。比如说,人类最早的光的干涉现象是著名的杨氏双缝干涉实验,自此实验后,人们开始有计划地控制实验条件产生光的干涉现象,它是在1701年,由托马斯·杨(Thomas Young)通过点光源照明双缝板产生的光的干涉条纹。文献综述

此后100多年间,再也没有出现新的理论成果,直到1860年,麦克斯韦(C.Maxwell)提出了电磁场理论,这给光的干涉技术带来了福音,为其奠定了理论成果。“以太”漂移在人们看来一直是玄幻神秘的,1907年诺贝尔物理学金奖的获得者迈克尔逊(A.Michlson)于1881年设计了干涉实验来测量它,但结果证实它是不存在的。然而,用干涉技术来测量光并没有被广泛传播开来,直到最近50年,人们才开始有这样的想法。光的干涉技术的快速发展应该感谢美国人梅曼(Maiman),1960年成世界上首台红宝石激光器是由他研制出的,从此光的干涉技术有了一个质的飞跃。多亏了利用移相干涉原理、外差干涉原理设计的各种新型干涉仪的广泛应用,从此干涉技术开始朝超短波、超大口径、瞬动态以及纳米、亚纳米分辨力和高准确度的方向发展了。

1.2 .1泰曼干涉测量技术

 (a)干涉光路             (b)测试光路的改造(被测件与测试反射镜之间)

(c)测试光路的改造(分束镜与被测件之间)

1—光源;2—聚光镜;3—可变光阑;4—准直物镜;5—分束镜;6—参考反射镜;

7—被测件;8—测试反射镜;9—观察物镜;10—观察光阑;11—毛玻璃屏

如图(a)所示是泰曼干涉仪测量透镜时的干涉光路[1]。由光源1发出的单色光经聚光镜2会聚于可变光阑3的小孔上,小孔位于准直物镜4的焦点上,故光束通过物镜4后成为平行光投射到分束镜5上,该平行光经分束镜后分成两部分。一部分参考反射镜6后按原路返回,成为参考光束;另一部分通过被测件7,源:自~优尔·论`文'网·www.youerw.com/ 射向测试反射镜8后返回,称为测试光束。这两支光束经分束镜再汇合,经观察物镜9聚焦在光阑10上,生成光阑3的两个小孔像。操作者在距光阑10约150mm处观察小孔像,调节测试反射镜使两个像重合,轴向移动参考反射镜,使两支光的光程大致相等。这时,眼睛位于光阑10处向里观察,同时,细调测试反射镜8,可以看到对比度较好的干涉条纹。这种条纹属等厚条纹,其定位面在参考反射镜附近,但由于光阑3开孔很小,而且参考光束和测试光束在前后很大的范围内重叠在一起,故可在光阑10处很大的深度范围内观察到清晰的干涉条纹。也可在光阑10处或附近放置相机,调焦拍摄被测系统光瞳面上波像差所对应的干涉图。

    上述泰曼干涉仪的光路是用于测量透镜的,这样的干涉仪又称为泰曼透镜干涉仪。如将图中的测试光路改成图(b)或图(c)的光路,则课用于测量平面光学零件的波像差或者表面面形,这样的干涉仪称为泰曼棱镜干涉仪。兼有这两种用途的泰曼干涉仪统称为泰曼棱镜透镜干涉仪。

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