正在进行安全检测...

发布时间:2024-03-09 02:23:52   来源:文档文库   
字号:
Twyman-Green干涉实验
验者:杨亿斌(06325107合作者:吴聪(06325096
(中山大学物理系,光信息科学与技术063B19
2009519
【实验目的】
1.了解激光干涉测量的原理;
2.掌握微米和亚微米量级位移量的激光干涉测量方法及应用场合;3.了解激光干涉测量方法的有点及应用场合。
【实验仪器】
激光器、反射镜、物镜、半反射镜、成像透镜、CMOS光电探测器、波差测试试件。
【实验原理】
1.精密位移量的激光干涉测量方法
本实验采用Twyman-Green干涉仪是著名的迈克尔逊白光干涉仪的变形。与后者相比,它具有以下特点:
1它使用两列平面波进行干涉,相干得到等厚干涉条纹2Twyman-Green干涉仪只能使用单色光源。
3Twyman-Green干涉仪的参考光束和测试光束经过成像透镜聚焦后,受光阑限制,观察者的位
置固定。利用Twyman-Green干涉仪可以研究反射或透射光学元件的表面形貌或波面形状,其原理图如图1所示

为了研究反射物表面形貌或其与标准平面镜的偏差,将反射物放在干涉仪的一支光路上。本实验He-Ne激光器做光源。激光通过扩束准直系统形成平面波,入射至半反射镜,此平面波可表示为:
1/13

U(zAeikz(1
此平面波经半半反射镜后一分为二,一束射向参考镜M1,被反射后成为参考光束。
URAReiR(zR(2
另一束透射过半反射镜,经测量镜M2反射后,成为待测光束。
UTATe
it(zT
(3
此二束光在半反射镜上重新相遇,由于激光的相干性,因而产生干涉条纹。
当成像质量足够高时,干涉场的变化取决于待测反射物M2的实像与参考反射镜M1被半反射镜重现的虚像M1间的夹角。当较小,有sin,则可求得干涉条纹的光强为:
I(x,y2I0(1coskl2(4
式中I0为激光光强,l为参考光束与待测光束间的光程差:lzRzT
略去大气影响,且两支光路光程相差不大时,则干涉条纹移动数N与光程差l存在以下关系:
lN/2(5
光程差增大时,干涉条纹向干涉级次低的方向移动;反之,向级次高的方向移动。通过记录干涉条纹移动的数目,在已知激光波长的情况下,由上式可得出反射镜的轴向位移量L数字干涉测量方法实验目的:
1、了解激光干涉的近代方法——数字干涉的原理及方法;2、掌握干涉的试验检测技术;
3、了解数字干涉技术的特点及应用场合。
实验原理:
数字干涉测量技术是一种波面位相的实时检测技术。此方法同时检测被检波面上的多个点的光强后
进行傅立叶展开,且在光强变化的周期内对同一坐标上的点进行多次测量,在对多个周期的测量数据求平均值。其原理图如图2所示
2/13

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/3eb08eda5ef7ba0d4a733b5d.html

《正在进行安全检测....doc》
将本文的Word文档下载到电脑,方便收藏和打印
推荐度:
点击下载文档

文档为doc格式