光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法課件

2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法1針孔濾波器調(diào)整自準(zhǔn)直法和剪切干涉法調(diào)平行光了解光路轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、擴(kuò)束系統(tǒng)、成象系統(tǒng)及各種專用部件等構(gòu)成，原理，學(xué)習(xí)其使用方法。熟悉針孔濾波器調(diào)整，掌握自準(zhǔn)直法和剪切干涉法調(diào)平行光束

一.光學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器、光路調(diào)整與技巧2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法2了解什么是菲涅耳衍射了解什么是夫瑯和費(fèi)衍射圓孔和單縫菲涅耳衍射現(xiàn)象衍射花樣的改變二.菲涅耳衍射與夫瑯和費(fèi)衍射2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法3（1）搭建泰曼格林干涉儀（2）搭建馬赫-澤德干涉儀（3）搭建菲索干涉儀（4）搭建薩格奈特干涉儀

三.干涉系統(tǒng)的搭建2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法4

了解和掌握幾種干涉儀的特點(diǎn)，學(xué)習(xí)搭建泰曼格林干涉儀；觀察非定域干涉現(xiàn)象；觀察條紋反襯度隨光程的變化。學(xué)習(xí)搭建馬赫-增特干涉儀，學(xué)習(xí)搭建菲索干涉儀，學(xué)習(xí)搭建薩格奈特干涉儀（Sagnac）

干涉系統(tǒng)的搭建2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法5(1)條紋追蹤法(2)SpatialCarrier法學(xué)習(xí)并掌握泰曼干涉儀的光路設(shè)計(jì)，獲得高對(duì)比度的干涉條紋；熟悉數(shù)字圖像處理系統(tǒng)的基本組成及應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)干涉圖像的數(shù)字化；學(xué)習(xí)干涉圖像的基本判讀方法和算法，用INTELLIWAVE是相對(duì)靜態(tài)干涉圖像的處理。

四.數(shù)字干涉測(cè)量技術(shù)2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法6了解電尋址和光尋址空間光調(diào)制器的工作原理熟悉空間光調(diào)制器的使用方法深入理解聯(lián)合傅里葉變換相關(guān)器的理論，建立光電混合式圖像處理系統(tǒng)；實(shí)時(shí)獲取輸入圖像的功率譜，求解模板和輸入圖像的相關(guān)輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入圖像特征的識(shí)別。探討聯(lián)合傅里葉變換相關(guān)圖像識(shí)別的穩(wěn)定性和可靠性五.聯(lián)合傅里葉變換

相關(guān)圖像識(shí)別2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法7（1）阿貝成象原理和空間濾波實(shí)驗(yàn)（2）θ調(diào)制（3）圖像相減（4）光柵參數(shù)特性

六.光學(xué)信息處理技術(shù)2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法81熟悉阿貝成象原理，進(jìn)一步了解透鏡孔徑對(duì)成象的影響。

2．加深對(duì)傅里葉光學(xué)中空間頻譜和空間濾波等概念的理解。

3．初步了解簡(jiǎn)單的空間濾波在光信息處理中的實(shí)際應(yīng)用加深對(duì)傅立葉光學(xué)相移定理和卷積定理的認(rèn)知光學(xué)信息處理技術(shù)2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法9學(xué)習(xí)和掌握全息照相的基本原理；掌握全息照相的實(shí)驗(yàn)技術(shù)；了解全息圖的基本性質(zhì)、觀察并總結(jié)全息照相的特點(diǎn)

七.光學(xué)全息照相

2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法10了解全光網(wǎng)絡(luò)的光交叉互聯(lián)原理，學(xué)習(xí)液晶空間光調(diào)制器的功能和工作原理，學(xué)會(huì)系統(tǒng)調(diào)整及實(shí)現(xiàn)交叉互聯(lián)。

八.光交叉（OXC）實(shí)驗(yàn)

2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法11掌握傳遞函數(shù)的概念和特點(diǎn)，了解光學(xué)鏡頭傳遞函數(shù)測(cè)量的基本原理，以及照明條件對(duì)傳遞函數(shù)測(cè)量結(jié)果的影響。學(xué)習(xí)周期性物體的制作方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同頻率周期性物體的成像和數(shù)字化。建模計(jì)算被測(cè)光學(xué)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，分析傳遞函數(shù)與其他像質(zhì)評(píng)價(jià)方法之間的關(guān)系。

九.數(shù)字式光學(xué)傳遞函數(shù)測(cè)量和透鏡象質(zhì)評(píng)價(jià)

2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法12了解什么是線偏振光，圓偏振光，橢圓偏振光和部分偏振光如何獲得以上這些光了解半波片和1/4波片的作用驗(yàn)證馬呂斯定律十.偏振實(shí)驗(yàn)

2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法13實(shí)驗(yàn)要求

(1)預(yù)習(xí)。這是實(shí)驗(yàn)前的課前準(zhǔn)備階段。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑢W(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中的實(shí)驗(yàn)原理和書本的有關(guān)內(nèi)容，參考指導(dǎo)書中的實(shí)驗(yàn)方法，擬出實(shí)驗(yàn)方案，熟悉實(shí)驗(yàn)步驟．想好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄表格形式，最重要等是回答預(yù)習(xí)思考題。

(2)實(shí)驗(yàn)。首先按照實(shí)驗(yàn)方案選取安裝與調(diào)整儀器及部件，這是實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)過程中必須認(rèn)真觀察現(xiàn)象，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題．解決問題。測(cè)試時(shí)如需記錄原始數(shù)據(jù)，若有可疑之處須反復(fù)測(cè)試，發(fā)現(xiàn)其規(guī)律。

2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法14實(shí)驗(yàn)要求(3)撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告也是一種實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)總結(jié)能力的培養(yǎng)，其內(nèi)容應(yīng)包①實(shí)驗(yàn)題目和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。②?shí)驗(yàn)原理。包括實(shí)驗(yàn)的理論根據(jù)，必要的公式及必要的原理示意圖。②實(shí)驗(yàn)裝置。包括實(shí)驗(yàn)裝置布置、測(cè)試儀器和測(cè)試物。④實(shí)驗(yàn)步驟。主要寫出實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法、調(diào)試過程和發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象。特別鼓勵(lì)捕捉新的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象⑤數(shù)據(jù)處理。包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、計(jì)算、列表。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法15實(shí)驗(yàn)要求⑥結(jié)論和討論?？偨Y(jié)實(shí)驗(yàn)己達(dá)到的目的，討論測(cè)量誤差，并分析觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出科學(xué)結(jié)論?！皩?shí)驗(yàn)內(nèi)容和現(xiàn)象”主要寫出你所想和所做的工作，工作中遇到的困難，如何克服的？發(fā)現(xiàn)什么現(xiàn)象，如何解釋？還存在什么問題沒有解決？是否想和老師討論？等等。切忌抄一遍講義，毫無收獲；對(duì)你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)作出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)，哪些目標(biāo)達(dá)到了？哪些沒達(dá)到？存在什么問題？有無解決的辦法？等等，都應(yīng)作出交代.⑦解答思考題。應(yīng)從實(shí)驗(yàn)的觀點(diǎn)來回答，不能單純地從理論上回答。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法16實(shí)驗(yàn)室注意事項(xiàng)

(1)光學(xué)儀器大多是精密貴重儀器，取放儀器時(shí)，要思想集中、動(dòng)作輕慢。在沒有了解清楚儀器的使用方法之前，切勿亂打螺絲、碰動(dòng)儀器或隨意接通電源。(2)大部分光學(xué)元件用玻璃制成，光學(xué)面經(jīng)過精細(xì)拋光．使用時(shí)要輕拿輕放，勿使元件相互碰撞、擠壓，更要避免摔壞。暫時(shí)不用的元件，要放回原處鎖緊磁性底座．不要隨意亂放，以免損壞。

(3)人的手指帶有汗?jié)n油脂類分泌物，用于觸摸光學(xué)表面會(huì)污染該光學(xué)面，影響其進(jìn)光性和其他光學(xué)性質(zhì)。因此，任何時(shí)候都不能用于去觸模光學(xué)表面，只能拿元件的磨砂面。正確的姿勢(shì)如圖。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法17實(shí)驗(yàn)室注意事項(xiàng)2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法18實(shí)驗(yàn)室注意事項(xiàng)(4)不要對(duì)著光學(xué)元件和光學(xué)系統(tǒng)講話、打噴涕和咳嗽，以免涎液濺落鏡面造成污痕。(5)光學(xué)面若落有灰塵，應(yīng)先用干凈、柔軟的脫脂毛刷輕輕撣除，或用橡皮球吹除。嚴(yán)禁用嘴去吹。一般不能隨意擦拭光學(xué)表面。必要時(shí)可用脫脂棉球蘸上酒精乙醚混合液輕輕擦拭，切忌用布直接擦拭。

(6)光學(xué)面上若沾有油污等斑漬時(shí)，不要立即動(dòng)手擦拭。因?yàn)楹芏喙鈱W(xué)表面鍍有特殊的光學(xué)薄膜，在擦拭之前，一定要了解清楚情況，然后再在教師的指導(dǎo)下，采取相應(yīng)措施，精心處理。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法19實(shí)驗(yàn)室注意事項(xiàng)

(7)光學(xué)儀器中有很多經(jīng)過精密加工的部件，如狹縫、空間光調(diào)制器等．實(shí)驗(yàn)時(shí)要小心使用，技規(guī)律操作，切忌拆卸儀器、亂擰旋鈕。

(8)實(shí)驗(yàn)中用到許多精密調(diào)節(jié)件，動(dòng)作要穩(wěn)、慢，切勿調(diào)整過頭，以影響精度。

(9)實(shí)驗(yàn)中使用大量的電子儀器，應(yīng)遵照使用規(guī)則調(diào)節(jié)使用。

(10)實(shí)驗(yàn)中使用的激光是強(qiáng)光光源，切莫對(duì)著激光觀測(cè)，以免損傷眼睛。

(11)要講究清潔衛(wèi)生、文明禮貌，不得大聲喧嘩，更不能打鬧嬉笑。(12)實(shí)驗(yàn)完畢，要向指導(dǎo)教師報(bào)告實(shí)驗(yàn)結(jié)果和儀器的使用情況，簽字后方可離開。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法20光學(xué)實(shí)驗(yàn)的裝置光學(xué)實(shí)驗(yàn)的一般裝置通常由防震臺(tái)、光學(xué)部件、機(jī)械部件和光源等組成，而信息光學(xué)儀器一般由激光器（或其他光源）、光路轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、擴(kuò)束系統(tǒng)、成象系統(tǒng)及各種專用部件等構(gòu)成。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法21一·光路轉(zhuǎn)向系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要包括光束升降器及各種反光鏡

2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法22光束提升器光束提升器主要用于改變光束離臺(tái)面的高度，并兼有折轉(zhuǎn)光路的功能。其作用是通過兩塊鍍有反射膜的反射鏡來實(shí)現(xiàn)的。兩塊反射鏡分別安裝在上鏡座1和下鏡座2內(nèi)。下鏡座2可繞z軸旋轉(zhuǎn)。上鏡座l除了可繞Z軸旋轉(zhuǎn)外，還具有兩個(gè)角度微調(diào)．可對(duì)出射光的方向加以控制。移動(dòng)鏡座支桿3或沿長(zhǎng)支桿5移動(dòng)下彈簧夾頭4，可以實(shí)現(xiàn)下反射鏡的高度調(diào)節(jié)。移動(dòng)上彈簧夾頭7可實(shí)現(xiàn)光束高度粗調(diào)，旋轉(zhuǎn)上彈簧夾頭上的螺母可以微調(diào)光束高度。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法23二、分光系統(tǒng)

分光系統(tǒng)的功能是將一束光分為兩束或多束光，以適應(yīng)有關(guān)實(shí)驗(yàn)中光路的需要，因而也叫“分光鏡”。分光鏡按照分光原理可分成幾何分光及物理分光兩類。幾何分光意味著在能量分配的過程中，光束主要發(fā)生幾何狀態(tài)的變化，例如傳播方向等。最常見的是利用折射及反射現(xiàn)象的分光鏡。物理分光表示伴隨著能量的分配，光波的物理狀態(tài)（或結(jié)構(gòu)）發(fā)生變化，例如偏振態(tài)的變化2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法24三、擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)

用于將激光細(xì)光束擴(kuò)展為平行的寬光束。它包括擴(kuò)束鏡、針孔濾波器和準(zhǔn)直透鏡三部分。擴(kuò)束鏡能將激光細(xì)光束變換為球面波。準(zhǔn)直透鏡則是把這個(gè)球面波成變較大直徑的平面波。擴(kuò)束鏡的后焦點(diǎn)和準(zhǔn)直透鏡的前焦點(diǎn)重合，二者構(gòu)成逆望遠(yuǎn)系統(tǒng)。如下圖所示。在擴(kuò)束鏡的焦點(diǎn)上有必要時(shí)就放置空間濾波器（針孔濾波器）。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法25擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法26擴(kuò)束鏡和針孔濾波器擴(kuò)束鏡通常是短焦距的凸透鏡或顯微物鏡。它先把激光細(xì)光束全聚于后焦點(diǎn)上，然后再?gòu)慕裹c(diǎn)發(fā)散開來。針孔濾波器的空間濾波就在焦點(diǎn)處進(jìn)行。如果擴(kuò)束鏡沒有像差，也不存在灰塵的衍射，則會(huì)聚光點(diǎn)的直徑是很小的。從空間頻譜的概念來看，這相應(yīng)于光斑的零頻成分。而光斑中那些不均勻的部分，如各種環(huán)狀衍射結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)于光束的高頻成分，它們將出現(xiàn)在擴(kuò)束鏡后焦而上遠(yuǎn)離焦點(diǎn)的地方。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法27擴(kuò)束鏡和針孔濾波器因此，如果把直徑很小(一般為5～40)的針孔置于焦點(diǎn)上，只讓零頻通過而擋掉高頻成分，則在針孔后的光場(chǎng)將是非常均勻的，那些相應(yīng)于高頻成分的不均勻和衍射環(huán)即會(huì)消失。由頻譜分析知道在激光質(zhì)量不太差、擴(kuò)束鏡的灰土又不太嚴(yán)重的情況下，光束的能量絕大部分集中在零級(jí)上，而那些相應(yīng)于不均勻的高頻成分所占的能量在總能量中的比例是微不足道的。因此，正確地使用針孔濾波器，不但可以改善光束質(zhì)量，而且不會(huì)明顯降低光場(chǎng)的光強(qiáng)，即沒有明顯的能量損失。但是，如果擴(kuò)束鏡質(zhì)量過差，或所用的針孔濾波器孔徑過小，以至零級(jí)會(huì)聚點(diǎn)直徑大于針孔直徑，那么使用針孔濾波器之后光強(qiáng)格會(huì)明顯降低。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法28擴(kuò)束鏡的調(diào)節(jié)

2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法29調(diào)試方法：將激光束調(diào)到適當(dāng)高度，并使激光束平行于精密光學(xué)平臺(tái)臺(tái)面，在平臺(tái)上放一帶有十字絲的白屏，使激光束射到十字絲中心。在白屏和激光器之間放入空間濾波器的物鏡，視物鏡的尺寸長(zhǎng)短加減接圈。調(diào)空間濾波器的位置（即調(diào)物鏡）使通過物鏡的光對(duì)準(zhǔn)白屏十字絲，放針孔，調(diào)針孔使之大致處于光束中間。邊調(diào)物鏡（一般是將物鏡向針孔方向推進(jìn)），邊觀察白屏上的亮斑，調(diào)節(jié)針孔的微調(diào)旋鈕，使有光通過針孔射到白屏上。最后仔細(xì)調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕，使白屏上的光斑均勻明亮。若稍動(dòng)針孔微調(diào)或是移動(dòng)物鏡均會(huì)使光斑發(fā)生變化，此時(shí)空間濾波器已經(jīng)調(diào)好。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法30空間濾波器2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法31注意事項(xiàng)不可以用手去碰針孔，也不可以對(duì)針孔吹氣或做任何的不當(dāng)接觸，更不要去戳它。不要讓眼睛接觸(直視)到激光。此組件的螺絲非常精細(xì)，操作時(shí)請(qǐng)仔細(xì)轉(zhuǎn)動(dòng)，以免用力傷害螺紋。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法32平行光束的調(diào)整方法

（1）放置準(zhǔn)直透鏡于擴(kuò)束后的光路中，使準(zhǔn)直透鏡的前面，即較平的一面對(duì)擴(kuò)束鏡，另一面為光束的輸出面，不可用反。（2）粗略移動(dòng)準(zhǔn)直透鏡，使其前焦點(diǎn)大致位于擴(kuò)束鏡的后焦點(diǎn)（即激光的會(huì)聚點(diǎn)）重合。（3）將光屏放在準(zhǔn)直透鏡后觀察輸出光與準(zhǔn)直透鏡的邊框影子，橫向平移準(zhǔn)直透鏡，使光斑處于框影的中央對(duì)稱位置。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法33平行光束的調(diào)整方法（4）旋轉(zhuǎn)準(zhǔn)直透鏡，使其光軸與激光傳播方向一致。這可以從擴(kuò)束鏡面順著激光傳播方向觀察準(zhǔn)直透鏡，這時(shí)可以看到隨準(zhǔn)直透鏡光軸移動(dòng)的一系列光點(diǎn)，這些光點(diǎn)是由于激光透過準(zhǔn)直透鏡，由透鏡玻璃的球形表面部分反射的光形成的。當(dāng)這些光點(diǎn)所形成的直線與激光傳播方向重合時(shí)（目視）即可認(rèn)為準(zhǔn)直透鏡的光軸方向已經(jīng)調(diào)。（5）沿光軸方向微微平移準(zhǔn)直透鏡，使從準(zhǔn)直透鏡輸出的光為平行光束。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法34平行光束的調(diào)整方法上述第(3)、(4)、(5)項(xiàng)調(diào)整步驟要反復(fù)進(jìn)行才能最后調(diào)好。（6）檢測(cè)準(zhǔn)直光束的準(zhǔn)直度。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法35檢測(cè)準(zhǔn)直光束的準(zhǔn)直度方法1·光斑法

2·自準(zhǔn)直法

3·剪切干涉法

2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法36光斑法在準(zhǔn)直透鏡后面近處和遠(yuǎn)處垂直于光軸的平面上分別放置光屏，并分別量取在這兩個(gè)光屏上的光班直徑和，L為兩屏之間的距離。然后按下式計(jì)算光束的準(zhǔn)直度。軸向調(diào)節(jié)準(zhǔn)直透鏡的位置，使得＝，此時(shí)光束準(zhǔn)直度最好，準(zhǔn)直透鏡處于最佳位置。光斑法需多次測(cè)量近處和遠(yuǎn)處光屏上的光斑直徑，調(diào)整工作不大方便，而且由于激光束的高斯性質(zhì)，光斑直徑不易測(cè)準(zhǔn)。因而，此法一般只在粗調(diào)時(shí)使用。這時(shí)，并不對(duì)光斑直徑作精確測(cè)量，只是用人眼直接估計(jì)遠(yuǎn)近兩位置上的光斑大小，當(dāng)認(rèn)為大致相等時(shí)再用剪切干涉法精調(diào)。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法37自準(zhǔn)直法先不放置針孔濾波器，將一帶小孔的紙屏放在擴(kuò)束鏡的后焦點(diǎn)上，讓激光束從紙屏的小孔中無阻擋地通過。在準(zhǔn)直透鏡后放紙一塊平面反射鏡，使準(zhǔn)直透鏡輸出的光束反射折回，再經(jīng)準(zhǔn)直透鏡會(huì)聚到紙屏上。調(diào)節(jié)反射鏡使會(huì)聚光斑位于小孔的近旁。當(dāng)前后移動(dòng)準(zhǔn)直透鏡時(shí)，屏上的會(huì)聚光斑的大小會(huì)發(fā)生變化。當(dāng)光斑最小時(shí)即認(rèn)為已經(jīng)調(diào)整好。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法38自準(zhǔn)直法這可以從光路的可逆性來解釋。當(dāng)準(zhǔn)直透鏡的前焦點(diǎn)與擴(kuò)束鏡的后焦點(diǎn)重合時(shí)，準(zhǔn)直透鏡輸出的是平行光束，經(jīng)反射鏡反射后仍以平行光束經(jīng)過準(zhǔn)直透鏡，因而必然恰好會(huì)聚于前焦面上，光斑直徑最小。如果準(zhǔn)直透鏡沒有調(diào)好，準(zhǔn)直透鏡輸出的將是發(fā)散(或會(huì)聚)光束，由平面反射鏡返回的也是發(fā)放(或會(huì)聚)光束，這時(shí)返回的光束經(jīng)準(zhǔn)直透鏡后將會(huì)聚在光屏的后面(或前面)，而在紙屏上的光斑必然較大。自準(zhǔn)直發(fā)不如剪切干涉法精確，但它可用于白光光束的調(diào)整，而剪切干涉法只能用于相干光束的調(diào)整。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法39剪切干涉法

在準(zhǔn)直透鏡后面的光束中放置一個(gè)平面平晶OP，使光束經(jīng)平晶反射的光投射在光屏上如下圖，由平晶前后表面反射的光分別在光屏上形成一個(gè)光斑。出于平晶具有一定的厚度，兩個(gè)光斑將相錯(cuò)開。在二者重疊的剪切區(qū)內(nèi)將出現(xiàn)平行的剪切干涉條紋。沿光鈾方向仔細(xì)移動(dòng)準(zhǔn)直透鏡，使干涉條紋對(duì)稱地由密逐漸變粗，直到條紋最寬或成均勻光場(chǎng)，這時(shí)準(zhǔn)直透鏡便是處于最佳位置。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法40剪切干涉法1：擴(kuò)束鏡與空間濾波器SF2：準(zhǔn)直鏡3：平面平晶OP4：原始波面5：原始波面6：剪切波面2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法41波面形狀與干涉條紋2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法42原始波面和剪切波面的干涉圖假定此波面接近平面，其相對(duì)于平面的波差可表示為，其中為波面上任意一點(diǎn)的坐標(biāo)。當(dāng)波面在方向上的剪切量為時(shí)，在同一點(diǎn)上，剪切波面的誤差為。因此，原始波面與剪切波面在點(diǎn)處的光程差以干涉條紋的形式表現(xiàn)出來為：以干涉條紋的形式表現(xiàn)出來為：其中為干涉條紋的級(jí)次，為波長(zhǎng)。在剪切量比較小，方向與軸一致的情況下，則可以近似寫為，此式就為求解波面形狀與干涉條紋形狀的關(guān)系式。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法43初級(jí)像差當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)只有初級(jí)像差時(shí)，其波像差函數(shù)可寫為：其中，A,B,C,D,分別為球差，慧差，像散，離焦系數(shù)，E為繞X軸的傾斜系數(shù)，F(xiàn)為繞Y軸的傾斜系數(shù)。此式出發(fā)來討論各種波差的剪切干涉圖。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法44離焦當(dāng)光學(xué)系統(tǒng)存在離焦時(shí)，波面相對(duì)于參考波面的波差為，其剪切干涉光程差與干涉圖樣表示為一組等間距的平行直條紋，條紋方向與方向（即剪切方向）垂直，條紋密度正比于離焦量D的大小。當(dāng)沒有傾斜時(shí)，表示波面重疊區(qū)內(nèi)的干涉條紋消失，呈現(xiàn)一片均勻的干涉場(chǎng)。2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法45離焦干涉圖

焦前

焦點(diǎn)（無離焦）焦后2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法46傾斜研究波面橫向剪切干涉時(shí)，若假設(shè)剪切波面相對(duì)原始波面只有錯(cuò)位而無傾斜。但是在實(shí)際剪切干涉中，常常還存在一定量的波面傾斜，而且傾斜方向通常與剪切方向垂直。這時(shí)，由傾斜引起的光程差顯然是y的線性函數(shù)(繞x軸傾斜)，因此當(dāng)只有波面傾斜時(shí)的光程差：由此可見波面傾斜引起的剪切干涉條紋也是一組等間距的平行直條紋，條紋方向于x軸方向平行，如圖(b)所示2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法47傾斜干涉圖

2010光學(xué)系統(tǒng)的調(diào)試方法48離焦與傾斜共存當(dāng)離焦與傾斜同時(shí)存在時(shí)，則干涉區(qū)域的光程差此式表示一組既不與x軸平行也不與y軸平行的等間距平行直條