天津大学：《工程光学》课程PPT教学课件（几何光学、物理光学）第十一章 光的干涉和干涉系统（11.5）典型的双光束干涉系统及其应用

第五节典型的双光束干涉系统及其应用 典型干涉系统 、斐索( Fizeau)干涉仪:等厚干涉型的干涉仪 1)激光平面干涉仪 的组成和工作原理 天津大学精仪学院 G LPQ 天津大学作 激光平面干涉仪 24

1 第五节 典型的双光束干涉系统及其应用 一、典型干涉系统 1、斐索 ( Fizeau ) 干涉仪：等厚干涉型的干涉仪 L3 G L2 P Q L1 激光平面干涉仪 1）激光平面干涉仪 的组成和工作原理

2)主要用途 测定平板表面的平面度 和局部误差 天津大学精仪学院 测量平行平板的平行度 和小角度光楔的楔角 测量透镜的曲率半径 天津大学作 24

2 a e 2）主要用途 ¶ 测定平板表面的平面度 和局部误差 ¶ 测量平行平板的平行度 和小角度光楔的楔角 ¶ 测量透镜的曲率半径

测量平行平板的平行度和小角度光楔的楔角 Q 天津大学精仪学院 LI Q 激光平面干涉仪 天津大学作 24

3 ¶ 测量平行平板的平行度和小角度光楔的楔角 L3 G L2 Q L1 激光平面干涉仪 e a

测量透镜的曲率半径 h P D 1D R △k R 天津大学精仪学院 R R h= N 2 牛顿环 天津大学作 24

4 D h R1 R2 P Q 2 8 1 1 8 2 1 2 2  =  =          = − h N k D R R D h ¶ 测量透镜的曲率半径 牛顿环

球面干涉仪 concave convex Q 天 Position 津大学精仪学院 Position Reference surfac 天津大学作 surface 24

5 球面干涉仪 L L L L P Q

小结: 基本特点:(1)属于等厚干涉 (2)干涉光束,一个来自标准反射面, 个来自被测面。 重点掌握:(1)光程差与厚度的关系。 天津大学精仪学 (2)厚度变化与条纹弯曲方向的关系。 (3)干涉面间距变化与条纹移动的关系 院条纹分析:注意应用比例关系: △eH e n/2n 2T 天津大学作 24

6 小结： 基本特点：（1）属于等厚干涉 （2）干涉光束，一个来自标准反射面， 一个来自被测面。 重点掌握：（1）光程差与厚度的关系。 （2）厚度变化与条纹弯曲方向的关系。 （3）干涉面间距变化与条纹移动的关系。 条纹分析：    2 2 = =  n H e e 注意应用比例关系：

2、迈克尔逊干涉仪 (The Michelson interferometer 1)干涉仪结构 阿 分光板和补偿板 Mirror 平面反射镜 Beam 天津大学精仪学院 Extended litter ▲干涉原理 source Reflective coating 2)干涉条纹的性质 等厚干涉 ompensatl Tplate 等倾干涉 天津大学作 图7.39迈克耳孙干涉仪 24

7 2、迈克尔逊干涉仪 （The Michelson interferometer） Extended source Beam splitter Reflective coating Mirror Compensating plate 1）干涉仪结构 分光板和补偿板 平面反射镜 干涉原理 2）干涉条纹的性质 等厚干涉 等倾干涉

特点:M1和M2垂直时△S 是等倾干涉,否 则为等厚干涉 掌握: 天津大学精仪学院 (1)系统结构, (2)M或M2垂直于光线 L M2 移动时对条纹的影响 注意: (1)光程差变化量:A=2·AS 眼睛 (2)定域面位置不同 图7.40用准直光照明的迈克耳孙干涉仪 天津大学作 8 24

8 （ ）定域面位置不同 （）光程差变化量： 注意： 2 1  = 2 • S 特点：M1 和M2 垂直时 S 是等倾干涉，否 则为等厚干涉。 掌握： （1）系统结构， （2）M1或M2垂直于光线 移动时对条纹的影响

3、泰曼干涉仪( Twyman interferometer) 特点:在迈克尔逊干涉仪的一个光路中加入了 被测光学器件 M Contour lines 天津大学精仪学院 Fringes of equal thickness L E 天害大学频作 a 24

9 3、泰曼干涉仪（Twyman interferometer） 特点：在迈克尔逊干涉仪的一个光路中加入了 被测光学器件 Contour lines Fringes of equal thickness

4、马赫一曾德干涉仪 Mach-Zehnder inter ferometer S 测量光一次通过被测域 It is preferred to measuring Li arge transparent objects. G, 天津大学精仪学院 1)应用场合和测量的 基本原理 2)干涉仪结构 3)条纹性质分析 天津大学作 10 24

10 4、马赫－曾德干涉仪 （Mach-Zehnder interferometer） 测量光一次通过被测域 It is preferred to measuring large transparent objects. 2）干涉仪结构 1）应用场合和测量的 基本原理 3）条纹性质分析