波面干涉儀

用以檢測光學元件的面形、光學鏡頭的波面像差以及光學材料均勻性等的一種精密儀器。其測量精度一般為λ/10～λ/100, λ為檢測用光源的平均波長。常用的波面干涉儀為泰曼干涉儀和斐索干涉儀。

正文

泰曼干涉儀由兩個準直透鏡、分束器、標準平板以及標準球面鏡所組成。單色光經小孔、光源準直透鏡後被分束器分解成參考光束和檢測光束。二者分別由標準平面和檢測系統自準返回後，再經分束器，通過觀測準直透鏡重合，形成等厚干涉條紋，如圖1所示。根據條紋的形狀來判斷被測件的光學質量。

波面干涉儀

用泰曼干涉儀檢測平板或稜鏡的表面面形及其均勻性，和檢測無限或有限共軛距鏡頭的波面像差，只需在檢測光路中，用一標準的平面或球面反射鏡，或再附加一負透鏡組，以形成平面的自準檢測光束即可，分別如圖1a、圖1b、圖1c、圖1d、圖1e所示。
斐索干涉儀有平面的和球面的兩種，前者由分束器、準直物鏡和標準平面所組成，如圖2b；後者由分束器、有限共軛距物鏡和標準球面所組成，如圖2b。單色光束在標準平面或標準球面上，部分反射為參考光束；部分透射並通過被測件的，為檢測光束。檢測光束自準返回，與參考光束重合，形成等厚干涉條紋。

波面干涉儀

用斐索平面干涉儀可以檢測平板或稜鏡的表面面形及其均勻性，如圖2a、圖2b、圖2c所示。用斐索球面干涉儀可以檢測球面面形和其曲率半徑，後者的測量精度約 1µm；也可以檢測無限、有限共軛距鏡頭的波面像差，如圖2d所示。
除了上述兩種常用的干涉儀外，還有橫向、徑向剪下干涉儀，這種干涉儀沒有參考波面。橫向剪下干涉儀把被測光束分解成兩個相同的，但相互橫移的相干光束。徑向剪下干涉儀則是把被測光束分解成波面面形相似，但橫截面大小不相同的兩相干光束。干涉出現在兩相干光束的重疊區域內。兩者分別如圖3、圖4所示。該兩種干涉儀有多種多樣的形式，如平板式、稜鏡式、透鏡式、光柵式等。橫向剪下干涉儀不能直接測得波面像差；徑向剪下干涉儀系統誤差稍大。雖然這兩種干涉儀易於加工，但仍未能像泰曼干涉儀那樣被廣泛使用。

波面干涉儀

波面干涉儀

干涉圖的分析，可用目視或照相，也可以在干涉儀上,配備光電探測器件和微處理機及終端系統,掃描、採樣和分析干涉花樣。稱這種干涉儀為數字干涉儀。

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