CCD成像超大口径干涉仪装校技术(3)

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1.2本文研究内容及研究手段

本文做的工作主要包括：

（1）理论研究：参考教研室内Φ100口径干涉仪光路与Φ600口径干涉仪以及国内外干涉仪不同光路的设计，分析其光路优缺点以及每个元件在光路中的性能。

（2）光路分析：测量Φ100口径干涉仪光路与Φ600口径干涉仪光路画出光路途，以及各元件在光路中的位置。用Autocad建立光路模型。

（3）元件分析：在Autocad光路途模型中测量出元件的加工余量等重要信息。

（4）物像分析：分析实物与成像的关系是否一致，以及如何保证其一致性。

2 菲索干涉仪的整体结构

2.1干涉的基本原理

光的干涉就是把一个光源的一点发出的光束设法分为两束或多束，然后再使它们相遇。这两束或多束光波在空间相遇时相互叠加，在某些区域始终加强，在另一些区域则始终削弱，形成稳定的强弱分布的现象。文献综述

2.2菲索干涉仪的基本结构

干涉仪的原理就是测量光程之差从而测定有关物理量的光学仪器。两束相干光间光程差的任何变化会非常灵敏地导致干涉条纹的移动，而某一束相干光的光程变化是由它所通过的几何路程或介质折射率的变化引起，所以通过干涉条纹的移动变化可测量几何长度或折射率的微小改变量，从而测得与此有关的其他物理量。测量精度决定于测量光程差的精度，干涉条纹每移动一个条纹间距，光程差就改变一个波长。干涉技术除了移相干涉术【26-28】还有锁相干涉术【29】，外差干涉术【30】等因本文重点在相移干涉技术所以其余技术就不加以讨论了。

干涉仪的设计只要符合上述理论即可，所以干涉仪的光路并不是一成不变的，折叠光路是缩小干涉仪体积最直接的方法。光路既可以在同一平面折叠又可以在立体空间内折叠。下面就分别介绍两种不同光路干涉仪的光路构成。而大口径相移斐索干涉仪采用斐索干涉型式，其原理如图2.1所示，波长可调谐激光器3发出的线偏振激光束经1／2波片17、扩束镜4、会聚于位于准直物镜焦平面的小孔光阑处，其经折转反射镜5，偏振立方分光棱镜6，激光束出射的线偏振光与偏振分光棱镜的主截面平行，激光束将全部透射偏振立方棱镜6，并经1／4波片16后转化成圆偏振光，再经分光镜13、反射镜lO反射，由非球面物镜2准直成某大小的平行光束。一部分激光经由带有楔角的标准透射平晶1的参考面后反射回成为参考光束，另一部分激光透射标准透射平晶1后经由标准反平晶反射回成为测试光束。参考光束和测试光束经准直物镜2、反射镜10，经分光镜13分成两路光束，能量较强的一路进入1／4波片16，变成垂直于偏振分光棱镜6主截面的线偏振光，并被全部反射会聚后进入空间滤波器7，再经1×、2×或3×切换的成像透镜8，将干涉图清晰均匀地成像在近红外CCD摄像机9的靶面上；另一路光束透过分束镜13并经反射镜11聚焦在十字丝14上，CMOS光电探测器接收十字丝14上的激光点像，便于监视调整光点重合。