[发明专利]测量非轴对称波面的横向剪切干涉仪

摘要

一种测量非轴对称波面的横向剪切干涉仪，用于对复杂波面进行波面检测，由分束单元、x方向剪切干涉单元、y方向剪切干涉单元、第一图像传感器、第二图像传感器和计算机构成。本发明采用直角棱镜实现光束x方向剪切，梯形直角棱镜实现y方向剪切，利用移动平台实现剪切量大小的调整。具有结构简单紧凑、在同一平台进行操作、剪切量可调的优点。

主权项

一种测量非轴对称波面的横向剪切干涉仪，其特征在于该干涉仪由分束单元（1）、x方向剪切干涉单元（2）、y方向剪切干涉单元（3）、第一图像传感器（4）、第二图像传感器（5）和计算机（6）构成，所述分束单元（1）包括光阑（101）、第一分束器（102）、平行平板（3）和反射镜（4），所述的x方向剪切干涉单元（2）包括第二分束器（201）、第一直角棱镜（202）、第二直角棱镜（203）、水平移动平台（204），所述的第一直角棱镜（202）位于所述的水平移动平台（204）上，所述的y方向剪切干涉单元（3）包括第三分束器（301）、第一梯形直角棱镜（302）、第二梯形直角棱镜（303）、垂直轴移动平台（304），所述的第一梯形直角棱镜（302）和第二梯形直角棱镜（303）、的结构相同，由两块直角棱镜胶合而成，在第二梯形直角棱镜（303）的顶面（303a）镀反射膜，所述的第一梯形直角棱镜（302）位于所述的垂直轴移动平台（304）上；沿入射光方向依次是所述的光阑（101）和第一分束器（102），第一分束器（102）将入射光分为反射光和透射光：所述的反射光经所述的平行平板（3）射入所述的x方向剪切干涉单元（2）的第二分束器（201），该第二分束器（201）将入射光再分为再反射光和再透射光，在该再反射光方向是第一直角棱镜（202），在该再透射光方向是第二直角棱镜（203），由所述的第一直角棱镜（202）和第二直角棱镜（203）返回的光束来自同一分束器（201），所以两光束的光波前相同，两光束再经第二分束器（201）合束，当两直角棱镜（202）和（203）的棱（202L）和（203L）都在分束器（201）相对平面的竖直中心线对应的法平面上时，两返回光束完全重合，此时不发生光波前的干涉，移动水平移动平台（204），则两返回光束将在水平x方向上错开一个距离s，当s小于光束直径时，在两光束的重叠区域，两束光波前将发生相干，干涉图是由同一光束分成的两束光通过在水平x方向上错开一个剪切量s得到的光波前的x方向剪切干涉图像，干涉图由所述的第一图像传感器（4）接收；所述的透射光经所述的反射镜（4）反射后射入所述的y方向剪切干涉单元（3）的第三分束器（301），该第三分束器（301）将入射光分为再反射光和再透射光，该再透射光经第一梯形直角棱镜（302）返回第三分束器（301），该再反射光经第二梯形直角棱镜（303）返回第三分束器（301），由所述的第一梯形直角棱镜（302）和第二梯形直角棱镜（303）返 回的光束来自同一分束器（301），所以两光束的光波前相同，两光束再经第三分束器（301）合束，当两梯形直角棱镜（302）和（303）的棱（302L）和（303L）都在分束器（301）相对平面的水平中心线对应的法平面上时，两返回光束完全重合，此时不发生光波前的干涉，移动垂直移动平台（304），则两返回光束将在垂直y方向上错开一个距离s’，当s’小于光束直径时，在两光束的重叠区域，两束光波前将发生相干，干涉图是由同一光束分成的两束光通过在垂直y方向上错开一个剪切量s得到的光波前的y方向剪切干涉图像，干涉图由所述的第二图像传感器（5）接收；所述的第一图像传感器（4）和第二图像传感器（5）的输出端与所述的计算机（6）的输入端相连。