什么是四维干涉仪?

FIZEAT干涉仪是一种激光干涉仪配置,通常用于测量光学和光学级表面的表面形状和传输质量。

在菲索激光干涉仪中,分束器将光束从激光源中分离出来。“参考光束”被指向一个高质量的表面。“测试光束”定向到测试表面,或通过测试光学到高质量的反射镜。

Fizeau干涉仪(FIZEAU激光干涉仪)图 -  4D技术188bet金宝搏手机网页

菲索干涉仪测量表面高度或发射波前误差

当两束反射光束通过分束器返回时,它们在传感器(摄像机)处重新组合。当这些光束重新组合时,就会形成干涉图样。这种模式是由于测试和“完美”参考表面之间的差异引起的相位变化。传感器将这种干涉模式记录为单个测量帧。

Fizeau干涉仪干扰条纹 -  4D技术188bet金宝搏手机网页

通过组合几个数据帧,可以测量测试表面上所有点的高度,或者量化由光学通过光学的光束引起的波前的变化。有几种方法可以获得多个帧。

时间移相菲索干涉仪

在“移相”菲索干涉仪中,参考点相对于测试表面以精确的增量移动。这些增量是源波长的一部分,或者几十到几百纳米。仪器在每次增量移动后获得一帧数据。然后用测量帧的完整序列来计算表面高度或波前误差。

相移等离外干涉仪 -  4D技术188bet金宝搏手机网页

相移干涉器受振动和湍流的限制

相移干涉仪的挑战是在获取测量数据期间经过的时间。虽然时间是简短的(数百或数千毫秒),但足够长,振动和空气湍流可以降低或破坏测量。

为了克服这种环境,时域相移系统必须与振动和湍流隔离。通常,这是通过将系统从生产车间移到专用的计量实验室,并使用重型隔振台来实现的。这些措施可能代价高昂,需要宝贵的生产空间。

动态的Fizeau干涉仪克服了振动和湍流

在动态的Fizeau干涉仪中,所有相移都是在空间上完成的,而不是随时间完成的。在相机之前引入的元素将数据分成四个阶段,该阶段可以由传感器同时成像。极短的采集时间意味着尽管振动或湍流,振动和湍流有效地冷冻,产生出色的测量。

188bet金宝搏手机网页4D技术开创了Devepement动态干涉法®.在4D动态菲索干干仪中,微偏光镜传感器阵列对捕获的图像进行空间编码,使用0、90、180和270度的四个相移实现单帧定量相位测量。

动态菲索干涉仪利用光的偏振将测量光束分成四个相位,同时进行测量——4D技术188bet金宝搏手机网页

动态FIZEAU干涉仪在具有挑战性的环境中测量

动态FIZEAU干涉仪在没有振动隔离的情况下测量嘈杂的环境。事实上,动态的外子干涉仪将衡量更多的准确,如果存在振动并平均若干数据帧。

由于它们可以在没有隔离的情况下操作,振动免疫菲索仪器可以有效地在生产车间环境中进行测量。他们服务于洁净室,那里的噪声泵和空气处理器使时间移相测量具有挑战性。在模拟太空条件的低温真空测试中,动态系统甚至可以用于压力室内测量空间边界光学。

动态的Fizeau干涉仪使用光的偏振来将测量光束分成四个阶段并同时测量 -  4D技术188bet金宝搏手机网页

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