[發明專利]移相橫向剪切干涉儀

無效

• 申請號: 200710045147.2
• 申請日: 2007-08-22
• 公開（公告）號: CN101113927A
• 公開（公告）日: 2008-01-30
• 發明（設計）人: 王利娟;劉立人;孫建鋒;周煜
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G01J9/02
• 分類號: G01J9/02;G01B9/02;G02B7/18
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司
• 代理人: 張澤純

技術領域

本發明涉及光學干涉測量，是一種移相橫向剪切干涉儀，特別是一種等光程干涉、剪切量連續可調的移相橫向剪切干涉儀。

背景技術

橫向剪切干涉法是將待測波前與其復制波前進行干涉，避免了采用標準波前時所引入的系統誤差，具有簡單的結構、低的環境要求與高的測量精度，以其獨到的優勢在波前測量中發揮著越來越重要的作用。在橫向剪切干涉儀中引入移相技術形成移相橫向剪切干涉儀可以進一步提高其性能，如提高靈敏度和測量精度、實現干涉圖的自動化處理、給出波前三維形貌等。

在先技術[1](參見劉曉軍，章明，李柱.“共路移相剪切干涉測量儀的研制”.華中理工大學學報，vol.27，No.3，16-18，1999)描述了一種移相橫向剪切干涉儀，它利用晶體的雙折射效應來產生剪切量，采用偏振移相原理進行移相。若采用等光程的組合式雙折射晶體，它可以是等光程干涉的移相剪切干涉儀。若通過旋轉雙折射晶體來改變其剪切量，則它不能保持等光程干涉條件。因此，該移相橫向剪切干涉儀不能同時獲得等光程干涉和剪切量連續可調的特征。

在先技術[2](參見DeVon?W.Griffin.“Phase-shifting?interferometer”.Optics?Letter，Vol.26，No.3，140-141，2001)描述了采用單剪切元件的移相橫向剪切干涉儀，它以夾在平板之間的液晶延遲器作為移相元件，通過改變控制電壓產生連續可變的移相。該移相剪切干涉儀不需要精密對準，結構較為簡單，但它為非等光程干涉的移相剪切干涉儀，且其橫向剪切量不能調整。

在先技術[3](參見Jae?Bong?Song，Yun?Woo?Lee，In?Won?Lee，Yong-Hee?Lee.“Simple?phase-shifting?method?in?a?wedge-plate?lateral-shearing?interferometer”.Applied?Optics，Vol43，No.20，3989-39929，2004)中描述了一種單楔板作為剪切元件的移相橫向剪切干涉儀，它通過在水平面內平行移動楔板產生移相，移相精度較高。但其剪切量不可調，同時也是一種非等光程干涉的移相剪切干涉儀。

在先技術[4](參見Sanjib?Chatterjee.“Measurement?of?single-pass?wavefrontdistortion?of?optical?components?with?phase?shifting?Jamin?interferometer”.OpticalEngineering，Vol.43，No.4，872-8799，2004)描述了一種基于雅敏干涉儀的移相橫向剪切干涉儀，它將雙楔板中的一塊楔板進行微量移動以產生移相，但是該干涉儀的剪切量同樣不可調，且在移相過程中它只是近似等光程相干。

發明內容

本發明的目的在于克服上述在先技術的不足，提供一種移相橫向剪切干涉儀。該移相橫向剪切干涉儀為等光程干涉光學系統，非常適合于短相干長度光束的波前測量，剪切量可以連續改變，能滿足不同光束口徑和測量精度要求的波前檢測。

本發明的技術解決方案如下：

一種移相橫向剪切干涉儀，由第一起偏器、輸入平行平板、第二起偏器、第三起偏器、第一剪切平板、第二剪切平板、輸出平行平板、四分之一波片、檢偏器、CCD相機和計算機組成，其位置關系如下：

第一起偏器處于輸入平行平板的一側且在入射光路中，入射光束與所述的輸入平行平板成45°，所述的輸出平行平板與所述的輸入平行平板的材料與厚度相同且平行放置，在所述的輸入平行平板和輸出平行平板之間，在所述的輸入平行平板的第一介質面的反射光路中設置第二起偏器和第一剪切平板，在所述的輸入平行平板的第二介質面的反射光路中設置第三起偏器和第二剪切平板，所述的第一剪切平板和第二剪切平板的材料與厚度相同且傾斜方向相反地對稱放置，該第一剪切平板和第二剪切平板具有繞公共軸同時進行反向旋轉的機構，所述的第二起偏器和第三起偏器的材料與厚度相同，在所述的輸出平行平板的出射光路中依次是四分之一波片、檢偏器和CCD相機，該CCD相機的輸出端與所述計算機的輸入端相連。

所述的第一起偏器具有連續改變其透光軸方向的旋轉機構，所述的檢偏器具有連續改變其透光軸方向的旋轉機構。

所述的輸入平行平板的入射面處于水平面內，所述的第二起偏器與第三起偏器的透光軸相互垂直，且與輸入平行平板的入射面平行或者垂直。所述的四分之一波片的快軸方向與水平面成45°。