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薄膜干涉在检查光学元件表面时应用的分析与探讨

2012-12-18 09:58
逆光飞舞
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  1.3 若观察到的条纹如图1(e)所示,干涉条纹全部弯向棱边,这表明被检表面是一很接近平面的凹球面。对于这种情形,我们可以看作是图1(c)所示的情形在整个工件表面的延展,其不平度即工件表面偏离平面的最大偏差,在这种情形下,也即是被检表面A中心凹下的深度△ h=(a/b)(λ/2)。相反,若观察到如图1(e)所示的干涉条纹,条纹全部沿远离棱边方向发生弯曲,则被检表面是一很接近平面的凸球面。其凸起的高度△h=(a/b)(λ/2)。

  2.检查球面表面

  常用的仪器中,透镜表面多是球面或平面。在磨制时,也要检查其完善程度和曲率半径是否符合要求。方法和前面类似,是将所磨制的球面与玻璃样板进行比较,玻璃样板是一块硬质玻璃板,它的一个表面是符合设计要求的球面,另一个表面是平面。把透镜和样板比较时,样板的作用类似于检查平面时用的标准平面玻璃板。若要磨制的透镜表面A是凸面,则用凹面样板B放在透镜上,用单色光垂直照射,并观察两者之间的空气膜形成的干涉条纹,通过条纹形状来判断球面的缺陷。

  1 当样板B 正放在A 面上不倾斜时,如图2(a)所示,在视场中未看到任何条纹;而当样板略微倾斜时,如图2(b)所示,观察到等间距的平行直条纹,则说明被检表面A完全符合设计要求。若当样板B略微倾斜时,观察到如图2(c)所示的条纹,则表明被检表面A半径准确,但面上有一条沿CD方向的凹痕,其凹痕深度为△h=(a/b)(λ/2)。

  2 当样板 B 正放在A上时,观察到牛顿环,如图 2(d)所示的明暗相间不等间距的同心圆环,则表明球面半径有误差。由牛顿环的原理知,两表面(被检表面与样板表面)之间的空气隙形成一个厚度变化的空气膜,当厚度为 j(λ /2)时,就观察到暗纹;当厚度为(j+1/2)(λ /2)时,就观察到亮纹。

  因此,两相邻暗纹之间空气膜的厚度相差λ /2,每一暗条纹的出现表明被检表面与标准样板间的偏差增加λ /2。故测出暗条纹的数目N就可知透镜表面与玻璃样板的半径偏差△ d=N(λ/2)。

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