150立式干涉仪主机说明书

150立式干涉仪主机说明书

FSn-150激光平面干涉仪

使 用 说 明 书

南京英特飞光电技术有限公司

2007年6月

150立式干涉仪主机说明书

1 仪器简介

FSn-150是由本公司开发的菲索型立式激光干涉仪主机，可外接图像显示器形成目视观察、判读条纹的光机型干涉仪（Marc-150），也可加装移相器、计算机等构成数字波面干涉仪（Hi-Marc-150）。

图1 Hi-Marc-150干涉仪

由于干涉仪对抗震要求较高，本仪器的光学系统应放置在有防震垫的工作台（光学平台或大理石平台）之上，台面一般不小于仪器高度的1.5倍。

本仪器采用菲索干涉原理（图2），在图像接收光路中设置了空间滤波器来改善干涉图的质量；一个变倍系统可以放大干涉图以便观察小口径的被测件；电控的对点、测试切换使系统更稳定、调整更方便。高精度的标准参考反射镜保证了相对测量的准确度。

本仪器适合测量大口径平面光学元件的面形，无需特殊夹具。也可配各种光学调整架和辅助光学部件进行均匀性、平行差、棱镜角差等的测试。

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本仪器主要用途为：

平面面形测量（非镀膜表面、高反射率镀膜表面*）

小角度平行平晶的楔角测量

角反射器（锥体棱镜）角度误差/综合波差测量*

*注：部分测量需要另配特殊夹具和软件。

2 仪器主要技术指标

2.1 电源：

2.2 光源：

2.3 口径： 220V / 50Hz He-Ne激光器，λ=632.8nm Φ150mm

λ/10（平面系统，95%口径，P-V）* 2.4 光学质量：

2.5 干涉图放大： 1～5×，无级变倍

2.6 输出： 标准视频信号，可为图像采集卡直接接收

调整（十字叉丝）与测试（干涉图）之间为电控切换 2.7 光路切换：

2.8 CCD摄像机： 高分辨力、高灵敏度、低噪声CCD

*注1：光学质量主要由标准参考平晶确定。本仪器标准参考平晶质量符合1级

平晶要求（GB28-2000 平晶检定规程），如有变化，请以合同约定为准。

*注2：标准参考平晶是在仪器中的状态是环形支撑，在设计、加工中我们已经

考虑了自重造成的弹性变形因素。如需要取下后在其他状态下检测，请

考虑加上该因素。

*注3：与标准参考平晶配对的反射平晶，是在70％口径左右的环形支撑，自重

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变形不大。但在长期存放时，请保持工作面向上的状态。

3.仪器的连接

本干涉仪的电器控制部分已经装载与干涉仪后部。如图3所示，仪器后部具有220V电源接口、与计算机的通讯连接接口、两个视频输出接口（一个接计算机内插的图像采集卡、另一个接视频监视器）。

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3 仪器操作使用方法

3.1 开机

本仪器各部件没有特定的开机顺序，但应该依次打开，不能由电源插座一次全部打开，以防电流冲击造成电气损坏。

一般需要在开机后20分钟后再开始测试，因为He-Ne激光器的模式稳定需要一定的时间。刚开机时我们会发现干涉条纹在不停的漂移，有时激光器出现双模时还会使干涉图对比度下降。

如果选用的是稳频激光器，还可以通过调整电流设置点，来增加干涉条纹的对比度。

3.2 光路切换

光路切换是使仪器在调整（对点）状态和测试（干涉图）状态之间切换，有三个办法可以进行切换：

干涉仪遥控盒的面板上，有切换开关（Marc系统，图4）；

在干涉仪上，有切换开关（图5）；

计算机上，软件操作界面右边的软面板上，有一个转换按钮（Hi－Marc

系统，见软件说明书）。

处于调整状态时，在监视器上可看到十字叉丝、参考反射镜和测试反射镜等的反射光点。当光路中放置被测件时，也可以看到它的各个表面的反射光点。

处于测试状态时，可以看到参考反射镜的整个光斑，如果测试反射镜或被测样品调整正确，则可以看到干涉条纹，并可通过条纹获得所需要的测试结果。

图4干涉仪遥控器 图5 干涉仪的切换开关（门内左上方）

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3.3 基本光路初调

通过切换开关，进入调整（对点）光路，在监视器上可看到十字叉丝和多个反射光点。调整标准参考反射镜使其基本平行于平台，可以在屏幕上看到标准参考反射镜的反射光点。将调整到屏幕中央，与十字叉丝中心重合，则调整完成。

图6调整旋钮位置示意图

3.4 基本光路精调

通过切换开关，回到测试（干涉图）光路，微调调整标准参考反射镜，使光斑无切割、变形，此时要注意不要出现杂光。

3.5 被测件调整

将被测件放置到两维调整平台上，然后对其进行初调，对准光点达到重合。通过切换开关，回到测试（干涉图）光路，监视器上可见到密集的干涉条纹。观察干涉条纹是否充满全口径，如有切割，则移动被测件，然后重新进行初调，使被测件全孔径出现在监视器上。最后微调左右与俯仰二个调整螺杆，使得视场中看到的干涉条纹少于六条。

干涉条纹按判读方式不同而不同，如果是目视观察，则3～4条最好，并

且至少要在条纹的两个方向进行观察；如果是进行移相采样，则条纹越

少越好，条纹越少则波面复原的理论精度越高。

在微调时，请关好测试空间的门，防止气流等的干扰。

3.6 测试孔径调整

如果需要测试小于Φ150mm的样品，可以进行干涉图放大。控制面板上有控制倍率开关，可使被测件在监视器上的图像无级放大缩小，放大倍率为1×～5×。改变倍率后，应使被测件的干涉条纹尽量充满监视器。

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3.7 干涉图清晰度调节

在控制面板上，有干涉图调焦+-按钮，可以调节干涉图的清晰。

3.8 干涉图光强调节

使用控制面板上的光强+-按钮，是对光路中的光阑进行硬件调节，一般情况下，对于放大测试小口径的样品，必须调大光圈，当进行1×全孔径测试时，将光阑调小，可以避免CCD出现饱和现象。

在与移相干涉软件联用时，光阑硬件调节应优先于软件的图像采集光强调节。

3.9 干涉图的判读

在目视情况下，可以通过干涉图可以进行光圈、局部光圈的判读。作为一种等厚干涉仪，其干涉条纹判读方法根据GB2813-81，按如下步骤进行（图7）：

① 调整干涉条纹的间隔，使被检区域出现3条或5条干涉条纹；

② 光圈的数目N，由通过直径的最大弯曲量b与条纹间隔a的比值确定，即N b/a；

③局部光圈数目△N，由条纹的不规则程度c，与条纹间隔a的比值确定（图

8）。

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5 使用中的环境影响

特别提示：玻璃材料的标准参考平面容易受到温度因素的影响，石英材料的标

准参考平面则要稳定的多。

5.1 温度与温度梯度

温度在干涉测量中是一个绝对重要的因素，如需要获得高精度的测量结果，最好要保证达到国标《JJG28-2000 平晶检定规程》的要求。本系统的光学质量是在20℃±1℃、温度梯度小于0.1℃/h的条件下获得的。主要的原因是光学玻璃受热变形将产生光学表面光圈的变化，温度不稳定将直接影响测量精度的可靠性。…… 此处隐藏：3374字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……