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JQGΦ50mm型剪切干涉仪 |
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JQG Φ 50MM 型剪切干涉仪基于平板剪切干涉原理，采用一块具有一定厚度并带有微量楔角的高质量光学平板将一个具有空间相干性的波面分裂为两个完全相同的波面，并且使这两个波面彼此相对错位；因为波面上各点是彼此相干的，因此在这两个波面的重叠区将产生干涉（ Fig. 1 ）。
剪切平板楔角方向与剪切方向垂直，被检光束以 45 ° 入射角入射于剪切平板。如果被检光束完全平行，则干涉条纹平行于剪切方向；如果被检光束会聚或发散，则条纹将发生旋转（ Fig. 2 ）。 |
Fig.1 Fringes appear in the region where the light reflected from the front and rear surfaces of the shear plate overlap
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Fig.2 Orientation of fringes with respect to the collimation reference line |
 用途 |
通过判断能读干涉条纹的形状可以求出原始波面的波差分布；根据条纹相对于水平基线的旋转角度可以计算出光束准直度。 |
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| 优点 |
| 利用被测波面自身实现干涉，无需参考表面；设置可旋转角度度盘，可方便读取条纹倾斜角度，使用方便。 |
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Fig.3 JQG -50MM 型剪切干涉仪 |
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| 主要性能 |
特点 |
剪切平板可转动，带最小格值为 1 ° 的度盘 |
剪切板
材料
通光口径
最小可检验光束直径
剪切量
楔角名义值
平行光入射时条纹间距 |
高质量 K9 玻璃，厚度 10mm ， n=1.51466 @ l =632.8nm
 50mm
15mm
7.466mm （光束入射角为 45 ° ， l =632.8nm ）
20 ″（实际值在 15 ″ -20 ″之间，每台仪器均标注实测值）
2.2 mm
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光束准直度分辨率 |
17.2 m rad （对应于条纹旋转 1 ° ） |
外形尺寸 |
195x124x150 ( mm) |
重量 |
2.9kg |
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| 光束准直度的测量 |
3.1 剪切板准直度测量仪的组成
1 ）光束入窗：刻有同心圆环的有机玻璃板，用于对准入射光束，检测时将其取下。
2 ）观察屏：刻有三条平行水平线与一条竖直线的毛玻璃屏。
3 ）角度刻度盘：由主刻度盘和副刻度盘组成，主刻度盘相邻刻线间的夹角为 1 ° ，副刻度盘相邻刻线间的夹角为 0.9 ° ，两者结合可使角度最小读数达 0.1 ° 。
JQG Φ 50MM 型剪切干涉仪使用时，被检光束从光束入窗以45 °入射角射向剪切板，在观察屏上观察剪切干涉条纹。如 Fig.4 所示。 |
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| 3.2 计算公式
观察屏上被检波面的曲率半径 R 由如下剪切方程计算， R=s/[n b ( tg a )] (1)
光束发散角 q （全角）由下式计算，
q =D/R=n b D (tg a )/s (2)而剪切量 s 的计算公式如下， s=2 d tg[sin -1 (sin i /n)] (sin i ) (3)
这里， n 和 b 分别为剪切板的折射率和楔角， D 为被检光束在观察屏处的直径（其最大值为剪切板通光口径）， i 为被检光束在剪切平板上的入射角（这里 i = 45 ° ）， d 为剪切板厚度， b 为观察屏上相邻两条干涉条纹的间距， a 为干涉条纹倾角（即条纹与观察屏基准刻线间的夹角）， s 为剪切板的剪切量，参见图 6 。 b 是已知的，只要测得角 a ，就可按式 (1) 和 (2) 计算光束曲率半径 R 和发散角 q 。 |
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Fig. 5 Measurable quantities need to determine wavefront radius from the shear equation |
3.3 条纹倾角 a 的读取
1 ）当观察屏出现干涉条纹时，转动剪切板使干涉条纹方向与基准刻线平行，记下度盘读数 a 1 。
2 ）再转动剪切板约 180 ° ，使干涉条纹方向与基准刻线再次平行，记下度盘读数 a 2 。
3 ）按下式（ 4 ）计算倾角 a ，即 a = | a 1 - a 2 ± 180 ° |
(4) 如 a 1 >180 ° , 式（ 4 ）变为 a = | a 1 - a 2 -180 ° | ；如 a 1 <180 ° ，式（ 4 ）变为 a = | a 1 - a 2 +180 ° | 。例如， a 1 =5 ° 36 ′， a 2 =178 ° 12 ′，则 a =5 ° 36 ′ -178 ° 12 ′ +180 ° =7 ° 24 ′。 |
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