关于波面干涉仪介绍

[拼音]：bomian gansheyi

[外文]：wave surface interferometer

用以检测光学元件的面形、光学镜头的波面像差以及光学材料均匀性等的一种精密仪器。其测量精度一般为λ/10～λ/100， λ为检测用光源的平均波长。常用的波面干涉仪为泰曼干涉仪和斐索干涉仪。

泰曼干涉仪由两个准直透镜、分束器、标准平板以及标准球面镜所组成。单色光经小孔、光源准直透镜后被分束器分解成参考光束和检测光束。二者分别由标准平面和检测系统自准返回后，再经分束器，通过观测准直透镜重合，形成等厚干涉条纹，如图1所示。根据条纹的形状来判断被测件的光学质量。

用泰曼干涉仪检测平板或棱镜的表面面形及其均匀性，和检测无限或有限共轭距镜头的波面像差，只需在检测光路中，用一标准的平面或球面反射镜，或再附加一负透镜组，以形成平面的自准检测光束即可，分别如图1a、图1b、图1c、图1d、图1e所示。

斐索干涉仪有平面的和球面的两种，前者由分束器、准直物镜和标准平面所组成，如图2b；后者由分束器、有限共轭距物镜和标准球面所组成，如图2b。单色光束在标准平面或标准球面上，部分反射为参考光束；部分透射并通过被测件的，为检测光束。检测光束自准返回，与参考光束重合，形成等厚干涉条纹。

用斐索平面干涉仪可以检测平板或棱镜的表面面形及其均匀性，如图2a、图2b、图2c所示。用斐索球面干涉仪可以检测球面面形和其曲率半径，后者的测量精度约 1µm；也可以检测无限、有限共轭距镜头的波面像差，如图2d所示。

除了上述两种常用的干涉仪外，还有横向、径向剪切干涉仪，这种干涉仪没有参考波面。横向剪切干涉仪把被测光束分解成两个相同的，但相互横移的相干光束。径向剪切干涉仪则是把被测光束分解成波面面形相似，但横截面大小不相同的两相干光束。干涉出现在两相干光束的重叠区域内。两者分别如图3、图4所示。该两种干涉仪有多种多样的形式，如平板式、棱镜式、透镜式、光栅式等。横向剪切干涉仪不能直接测得波面像差；径向剪切干涉仪系统误差稍大。虽然这两种干涉仪易于加工，但仍未能像泰曼干涉仪那样被广泛使用。

干涉图的分析，可用目视或照相，也可以在干涉仪上，配备光电探测器件和微处理机及终端系统，扫描、采样和分析干涉花样。称这种干涉仪为数字干涉仪。