一种光纤点衍射干涉仪的结构及其检测方法

摘要

本发明公开了一种光纤点衍射干涉仪的结构及其检测方法，所述的结构至少包括激光器、分光镜、测量光耦合透镜、参考光耦合透镜、测量光纤、参考光纤、被测元件及其调整机构、电荷耦合器件成像系统和图像分析计算机；所述的激光器发出的光入射到分光镜，将光分成两束，一束光经测量光耦合透镜耦合到测量光纤中，另一束光经参考光耦合透镜耦合到参考光纤中，两束光重叠后发生干涉，在电荷耦合器件成像系统的成像面上产生干涉条纹，用图像分析计算机分析干涉条纹，得到被测元件被测面的面形状况。本发明利用两根光纤纤芯衍射产生标准圆形的球面波作为理想的球面波光源，分别作为参考球面波和测量球面波。本发明光纤制作容易，成本较低。

主权项

一种光纤点衍射干涉仪的结构，其特征在于：至少包括激光器(1)、分光镜(2)、测量光耦合透镜(3)、参考光耦合透镜(4)、测量光纤(5)、参考光纤(6)、被测元件(7)及其调整机构、电荷耦合器件成像系统(8)和图像分析计算机(9)；所述的激光器(1)发出的光入射到分光镜(2)，将光分成两束，一束光经测量光耦合透镜(3)耦合到测量光纤(5)中，另一束光经参考光耦合透镜(4)耦合到参考光纤(6)中，从参考光纤出射端面(601)出射的标准球面波作为参考光波，从测量光纤出射端面(501)出射的标准球面波作为测量光波射到被测元件(7)的被测面(701)上、再反射到参考光纤出射端面(601)上、与参考光波重叠后发生干涉，在电荷耦合器件成像系统(8)的成像面(801)上产生干涉条纹，用图像分析计算机(9)分析干涉条纹，得到被测元件(7)被测面(701)的面形状况；所述的分光镜(2)的分光比满足测量光纤(5)输出光到达电荷耦合器件成像系统(8)的光强与参考光纤(6)输出光到达电荷耦合器件成像系统(8)的光强相当的条件；所述的测量光耦合透镜(3)的数值孔径与测量光纤(5)的数值孔径相匹配；所述的参考光耦合透镜(4)的数值孔径与参考光纤(6)的数值孔径相匹配；所述的测量光纤(5)和参考光纤(6)都是单模光纤；参考光纤出射端面(601)镀半反半透膜；所述的测量光纤出射端面(501)、参考光纤出射端面(601)、被测元件(7)和电荷耦合器件成像系统(8)形成对角排布，所述的测量光纤出射端面(501)与被测元件(7)对角排布，参考光纤(6)端面与电荷耦合器件成像系统(8)对角排布；所述的被测元件(7)的被测光轴与测量光纤(5)的测量光轴(502)同轴；所述的电荷耦合器件成像系统(8)的成像光轴(802)与参考光纤(6)的参考光轴(602)同轴；所述的参考光纤出射端面(601)与测量光纤出射端面(501)尽量靠近。