基于双波长相移干涉测量光学非均匀性的方法

摘要

本发明公开了一种基于双波长相移干涉测量光学非均匀性的方法，是根据材料的色散特性，采用带有光波长不同的两个激光器或波长可调谐激光器的干涉仪，将待测样品在两种波长光波下的折射率非均匀性等同于待测样品所要测量的光学非均匀性；利用相移干涉术得到待测样品放入干涉仪之前在两种波长光波下获得的相移干涉图以及待测样品放入干涉仪之后在两种波长光波下获得的相移干涉图；采用相移干涉相位恢复算法得到在两种波长光波下待测样品放入干涉仪前后的物光波相位之差，再求得待测样品的光学非均匀性。本发明自动消除了系统误差，测量过程无需调节待测样品，对待测样品前后表面的面形、平行度及加工精度无特殊要求，是一种真正的绝对测量方法，测量精度高。

主权项

1.一种基于双波长相移干涉测量光学非均匀性的方法，其特征是： 根据材料的色散特性，采用带有光波长不同的两个激光器的干涉仪或采用波长可调谐激光器的干涉仪，假设干涉仪的两个光源波长分别为λ₁和λ₂，将待测样品对于波长λ₁和波长λ₂两种光波的折射率分别记为n₁(x,y)和n₂(x,y)，折射率与空间坐标(x,y)有关，待测样品的折射率随空间位置的微小变化就是所要测量的光学非均匀性，其中n₁(x,y)=n₁₀+Δn₁(x,y)，n₂(x,y)=n₂₀+Δn₂(x,y)，n₁₀和n₂₀分别是待测样品在两种波长光波下的平均折射率，Δn₁(x,y)和Δn₂(x,y)分别表示待测样品在两种波长光波下的折射率非均匀性，Δn₁(x,y)和Δn₂(x,y)的差别在光学元件国际标准对光学非均匀性所要求的范围内，将待测样品在不同波长光波下的折射率非均匀性等同于待测样品所要测量的光学非均匀性； 利用相移干涉术得到待测样品放入干涉仪之前在两种波长光波下获得的相移干涉图以及待测样品放入干涉仪之后在两种波长光波下获得的相移干涉图；采用相移干涉相位恢复算法得到在波长λ₁和波长λ₂两种光波下待测样品放入干涉仪前后的物光波相位之差和通过得到的和求得待测样品的光学非均匀性和厚度变化。