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1、-范文最新推荐-1 / 9matlab 波长相移干涉仪测量平行平板的光学均匀性的研究仿真摘要光学均匀性是光学材料的重要参数，在运用干涉法对平行平板的光学均匀性进行测量时，由于前后表面平行度好而形成多组干涉条纹。而运用波长移相干涉技术，可以有效地分离各组干涉条纹。在研究波长移相干涉技术的基础上，设计了用波长移相干涉测量透明平板光学均匀性的方法，并运用 matlab 软件对测量方法进行仿真，利用傅里叶时域变换的方法对仿真干涉图进行信号处理，得到各组相位信息，从而得到光学均匀性。6242关键词 透明平行平板 波长移相干涉仪 光学均匀性 傅里叶变换毕业设计说明书（论文）外文摘要Title measur
2、ement of homegeneity of transparent plates with wavelength-tuned phase-shifting interferometer_AbstractDue to the good parallelism between the frontsuface and backsuface of transparent plate, A common problem in measuring transparent plates is spurious reflections, which resulted from backsuface ref
3、lections. Thus, it is difficult for us to clarify the regular pattern of this complicated fringe pattern. However, wavlength-tuned phase-shifting interferometry can efficiently defeat the unnecesary reflections.After grasping technology of wavelength-tuned phase-shifting interfero-metry, a method of
4、 measuring the homegeneity of transparent plates with this technology has been designed, which than has been simulated in Matlab. After simulation, for getting the information related to surface and phase, process fringe patterns with Fourier transformation. At last, caculate the homegeneity.-范文最新推荐
5、-3 / 9Keywordstransparent platewavelength-tuned phase-shifting interfe- rometerhomegeneityFourier transformation目录1. 绪论 1 早在 1966 年，人们就提出了相移干涉测量技术的基本思想，由于当时的技术水平和设备限制，这种技术未得到进一步的发展。直到 1974 年 Bruning 等人提出移相干涉技术2，把通讯理论中同步相位探测技术引入到光学干涉技术中，标志着计算机辅助干涉计量测试中的一个重大的发展。自那以来，移相干涉测量技术采用精密的移相器件，综合激光、电子和计算机技术，实时、
6、快速地测得多幅相位变化了的干涉图，从中处理被测波面各点处的相位分布，如不计标准参考面的基准误差，其测量不确定度可做到λ/50 以上。八十年代后，国际上将激光技术、图像处理技术、电子技术与计算机技术引入光干涉计量测试领域，用于光学系统及零部件波像差与成像质量的评价，实现了实时、快速、高精度、多参数、自动化计量测试。相位检测技术（主要指相移技术和 Fourier 变换技术等）的发展4。瑞士 FISBA 的 FST10 型干涉仪则是另一种泰曼型的移相干涉仪，其主机体积小巧，特别适合测量小试样的面形。在国内，上海大学在于瀛洁院长5的指导下，利用波长移相技术相关算法已实现了多表面反射光束的
7、光学平板表面轮廓以及厚度测量，并且实现了较粗糙表面和台阶件的相关测量，此外，国防科技大学、成都精密光学工程研究中心以及国内其他相关科研院所也都在从事这方面的工作。6 -范文最新推荐-5 / 9（5）总结研究工作，对每一步骤进行反思和思考。 2.平行平板光学均匀性测量方法的研究在光学测量中，经常会遇到对平行平板的检测，由于平板前后表面的平行度良好，一束光透射平板，前后表面都会产生反射光，而这些反射光中的一部分会影响我们对平板面形，折射率均匀性等进行系统分析。因此，一般的测量方法是很难检测透明平行平板的。2.1 测量平行平板的非干涉方法传统测量透明平行平板的方法有很多，我这里列举下面这几
8、种：（1）.对后表面进行涂层处理。这是最简单最原始的方法，即在透明平行平板后表面上涂上吸光油脂或者涂料来消除平行平板后表面的光反射，从而消除它对被测面面形检测的影响，但是这样做很繁琐，很难想象每次测量都要认真地把后表面涂匀，而且，这些化学原料，很难保证后表面的面形不会因为它而腐蚀变形。因此这个方法虽然直接，但是操作繁琐，精度不高。（2）.平行光管法平行光管法是一种定性检测方法。采用一对平行光管装置，一个作为准直光管，一个作为望远镜，用望远镜观察放入样品之后的分辨率板的临界分辨率组数（必须 4 个方向的黑白条带均能分辨开） ，及星点像的变化程度和分布状况，根据下式计算结果并n=√(t
9、sin2θ/2(tsinθ-d) ) +sin θ)(2-6)以上是以光线的概念推导的，实际测量中可以利用细光束进行测量，由激光器发出的细光束平行性好，故可以直接用来测量7。这种方法运用了几何光学的知识，并且没有考虑折射率均匀性，故有一定的误差。-范文最新推荐-7 / 9（4）.激光- 全反射测量法取一块平板透明介质，例如玻璃，把一张经水浸湿的白纸贴到玻璃上，当 He-Ne 激光束从不贴纸的一面垂直入射到白纸上，便会在白纸上看到以入射光点为中心的“日晕”状光环。产生此环的原因是：入射到白纸上的激光在白纸上发生漫反射，其中一部分光在没贴
10、纸的玻璃面上形成全反射，再次照射到白纸上，便行成了以入射光点为圆心的“日晕”状光环。测量出此光环的直径 D 和玻璃的厚度 d，就可由下式计算出玻璃的折射率。这种方法也是运用了几何光学的方法，人眼观测，环境干扰大，精度不高。n=√(（4d/D ） +1)(2-7)（5）光谱共焦位移传感器测量厚度 White-light sourceBeam splitterSpectrometerObject图 2.2 光谱共焦位移传感器原理图光谱共焦位移传感器原理如图 2.2 所示8，它由光源、透镜组、光谱仪等组成。光源发出的多色光通过探头中一系列的光镜组合，就会产生光谱色
11、散，再经过一系列的光学反射后，便形成不同波长的单色光；然后在光轴的一定范围内聚焦，并且形成一个连续的焦点组，由传感器接收到每个焦点的反射信号，从而确定每个单色光波长对应的相应位仪标准面及待测元件的面形影响，具有很高的测量精度而逐渐被广泛运用。随着国家重大光学工程项目的开展，高精度测量光学材料的光学均匀性，尤其是高精度测量大口径光学材料光学均匀性的要求日益迫切。绝对测量法的测量原理如图 2.2 所示【12】 ，设平板的厚度为 t，折射率为 n_0，光学均匀性为deltn，TF 到平板前表面的距离为 L_1，RF 到平板后表面的距离为 L_2。用 T、A 、B、R 分别表示 TF 的反射面、平板的
12、前、后表面、RF 的反射面的面形。若不考虑多次反射，干涉条纹由 T 和 A 干涉，A 和-范文最新推荐-9 / 9B 干涉，T 和 B 干涉， T 和 R 干涉，A 和 R 干涉，B和 R 干涉形成。将平板移走，保持 TF、RF 的距离不变，再进行一次空腔测试，如图 2.3 所示，得到空腔下的干涉条纹。各组条纹的相位差信息以及干涉腔长如表 2.1 所示： 从上式可以看出，采用绝对测量法，最终结果中不包含任何表面的面形信息，降低了对干涉仪及样品面形的精度要求，其测量的结果仅与干涉仪的测量分辨率和重复性精度有关，对于测量重复性精度达到λ/20 的干涉仪来说，30mm 厚度的样品光学均匀性测量精度可达到10标签: 内容
