薄玻璃厚度一致性和非球面面形的光学干涉检测研究

发布时间：2020-07-07 10:19

【摘要】：光学市场正处在蓬勃发展期,光学元件在我们生活和生产中的应用变得日益广泛,不仅用于光学工程领域,也被广泛地应用于微电子技术、通讯、宇航工程等各种不同的领域。光学元件的制造与检测密不可分,在众多检测方法中,干涉法检测光学元件参数和质量具有精度高、非接触及操作便捷等优点,被广泛应用于快速测量及高精度检测中。本文利用白光相干长度短的特点,结合迈克耳孙干涉仪的使用,对薄玻璃厚度一致性进行了检测研究,实验中只在干涉仪的单一光路同时插入材料相同的两薄玻璃片,对比白光通过两薄玻璃片产生的干涉图样,判断其厚度是否一致,对相差较大的进一步测出厚度差值,检测方法方便快捷且精度得到提高。基于光干涉理论,对应用计算全息图(CGH)检测凹非球面的方法进行了改进研究,将计算全息图与传统光学补偿镜相结合来对凹非球面进行检测,简化了补偿系统的结构。借助光学设计软件Zemax,给出了设计实例及相应结果,相比传统的补偿系统,这种只需要一个带有全息图的补偿镜即可实现对凹非球面的检测,在保证高精度测量的同时降低了检测成本,缩短了检测周期。对薄玻璃厚度一致性的检测和大口径非球面面形的检测都是基于光干涉原理,通过比较干涉结果实现对光学元件质量的评定。经过与其他实验方法作对比,可以看到利用光干涉法检测薄玻璃厚度一致性和非球面面形不仅达到了高精度、非接触的检测效果,而且优化了检测系统结构,节约了检测时间和相关费用。
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O436.1
【图文】：

干涉图样,干涉装置,分波

图 1.1 分波前干涉装置图波前干涉的典型装置—杨氏双缝干涉，其中 S1和 S2作为的，具有相同的相位和频率且振动方向一致，满足相干干涉即可得到干涉图样。假定光源 S1、S2在观察点 P 相为，= cos + = cos += cos + = cos +零，相位差有，)22211Δ =（n r nrλπ 2211ΔL =nr nr

示意图,等倾干涉,示意图

πλπ()（2 1）221r r=j+2(21)21λΔL =r r=j+xjπ='决定，即 =λdDxj'j，暗纹中心位置为 x…等。双缝干涉如果两光源强度不相等，对干涉光的透过率不同，则干涉条纹的对比度会下降射和透射分离出两束相干光，从而将入射光振形式有两种，分别是等倾干涉和等厚干涉。不，同一倾角的光会形成同一条干涉条纹，不同，这种干涉为等倾干涉，其示意图如图 1.2 所

原理图,等倾干涉,原理图,光程差

2cos2ihAB + BC=121AD = ACsin i=2htanisini212122δ =2 h n nsini22sin212122λδ = h n ni±涉的入射角相同时，对应的光程差相等，此时为样是明暗相间的同心圆环。

【参考文献】