薄膜干涉在检查光学元件表面时应用的分析与探讨
根据对条纹形状的分析，w66国际·利来（中国）APP下载可以得知被检表面存在的缺陷，从而在此基础上进行相应的磨制，最终达到w66国际·利来（中国）APP下载所需要的标准的平面或球面。制造光学元件时， 常常需要得到十分精确的平面、球面等， 为此w66国际·利来（中国）APP下载必须检查元件表面的质量，最简单的方法是用样板检验。w66国际·利来（中国）APP下载通过观察干涉条纹的形状来判断被检表面的缺陷，从而进行相应的磨制， 最终达到w66国际·利来（中国）APP下载的标准要求。
在制造光学元件时，常常需要得到十分精确的平面、球面等，为此w66国际·利来（中国）APP下载必须检查元件表面的质量，最简单的方法是用样板检验。下面小编对此问题做以分析和探讨。
1.检查平面的平整度
如图1(a)所示，若被检查的表面A是不规则的平面，则可在A上放一标准样板B，使其一端P相接触，另一端Q处垫一薄片，这样便在A、B两表面间得到一个空气的劈形薄膜。若薄膜很薄，光在薄膜表面的入射角又不大(通常w66国际·利来（中国）APP下载采用单色光垂直入射)的情况下，等厚条纹定域在膜的表面，故眼睛注视薄膜表面就可看到等厚干涉条纹，通过观察干涉条纹形状来判断被检表面的缺陷，从而进行磨制以最终达到要求。
1.1 若观察到的等厚条纹是如图 1(b)所示的平行于尖劈棱边的等间距的直线条纹，则表明表面是精确的平面。
1.2 观察到的等厚条纹是如图1(c)所示有局部弯向棱边，这表明在工件表面的相应位置处有一条垂直于棱边的不平纹路，下面w66国际·利来（中国）APP下载做以具体分析，w66国际·利来（中国）APP下载知道，同一等厚条纹应对应相同的空气厚度，所以在同一条纹上，弯向棱边的部分和直的部分所对应的空气厚度应该相等。本来越靠近棱边膜的厚度应越�。衷谠谕惶跷粕辖獗叽驮独獗叽穸认嗟龋得鞴ぜ砻娴奈坡肥前枷氯サ模丛诠ぜ砻嬗幸淮怪庇诶獗叩陌己�。没凹痕的深度为△h，由图(1c)可知 AD/AB=AE/AC，而AC为相邻干涉条纹对应的空气厚度之差，即为λ /2，而 AE 即使凹痕的深度△h，故a/b=△ h/(λ /2)，即△h=(a/b)(λ/2)。同理，若观察到的等厚条纹有局部远离棱边方向发生弯曲，如图1(d)所示，则表明工件表面有一垂直于棱边的凸痕，凸起的高度应为?h=(a/b)(λ/2)。
1.3 若观察到的条纹如图1(e)所示，干涉条纹全部弯向棱边，这表明被检表面是一很接近平面的凹球面。对于这种情形，w66国际·利来（中国）APP下载可以看作是图1(c)所示的情形在整个工件表面的延展，其不平度即工件表面偏离平面的最大偏差，在这种情形下，也即是被检表面A中心凹下的深度△ h=(a/b)(λ/2)。相反，若观察到如图1(e)所示的干涉条纹，条纹全部沿远离棱边方向发生弯曲，则被检表面是一很接近平面的凸球面。其凸起的高度△h=(a/b)(λ/2)。
2.检查球面表面
常用的仪器中，透镜表面多是球面或平面。在磨制时，也要检查其完善程度和曲率半径是否符合要求。方法和前面类似，是将所磨制的球面与玻璃样板进行比较，玻璃样板是一块硬质玻璃板，它的一个表面是符合设计要求的球面，另一个表面是平面。把透镜和样板比较时，样板的作用类似于检查平面时用的标准平面玻璃板。若要磨制的透镜表面A是凸面，则用凹面样板B放在透镜上，用单色光垂直照射，并观察两者之间的空气膜形成的干涉条纹，通过条纹形状来判断球面的缺陷。
1 当样板B 正放在A 面上不倾斜时，如图2(a)所示，在视场中未看到任何条纹;而当样板略微倾斜时，如图2(b)所示，观察到等间距的平行直条纹，则说明被检表面A完全符合设计要求。若当样板B略微倾斜时，观察到如图2(c)所示的条纹，则表明被检表面A半径准确，但面上有一条沿CD方向的凹痕，其凹痕深度为△h=(a/b)(λ/2)。
2 当样板 B 正放在A上时，观察到牛顿环，如图 2(d)所示的明暗相间不等间距的同心圆环，则表明球面半径有误差。由牛顿环的原理知，两表面(被检表面与样板表面)之间的空气隙形成一个厚度变化的空气膜，当厚度为 j(λ /2)时，就观察到暗纹;当厚度为(j+1/2)(λ /2)时，就观察到亮纹。
因此，两相邻暗纹之间空气膜的厚度相差λ /2，每一暗条纹的出现表明被检表面与标准样板间的偏差增加λ /2。故测出暗条纹的数目N就可知透镜表面与玻璃样板的半径偏差△ d=N(λ/2)。
当观察到图 2(e)所示的条纹时，说明球面既有不规则的区域又有半径误差。这两种缺陷都会影响仪器的成像质量，但比较起来，由于半径误差而产生的影响较小。因此磨 的透镜表面在半径上可以允许有一些偏差。通常，对于中等精度的光学元件，如果用样板检查时看到整个透镜表面有3-5条圆形条纹，还是允许的。但是透镜表面的规则程度要求则较高，因其对成像质量的影响比较严重。
根据以上对条纹形状的分析，w66国际·利来（中国）APP下载可以得知被检表面存在的缺陷，从而在此基础上进行相应的磨制，最终达到w66国际·利来（中国）APP下载所需要的标准的平面或球面。