摘要：Fizeau干涉儀由于具有參考光與測試光共光程的優(yōu)點(diǎn)成為多數(shù)干涉儀采用的結(jié)構(gòu)形式，對于干涉儀的結(jié)構(gòu)及其影響因素在理論上已進(jìn)行了較廣泛的研究。但如何對Fizeau干涉儀進(jìn)行仿真是干涉儀檢測所面·臨的問題。本文首先簡要介紹Fizeau干涉儀及相位解包裹的基本原理并利用Matlab編寫了基于矩形域的解包裹程序。然后利用Zemax光學(xué)設(shè)計(jì)軟件建立起Fizeau干涉儀通用模型，利用四步相移法對干涉儀的面形檢測進(jìn)行仿真并利用編寫的解包裹程序計(jì)算出待測面的面形。仿真面形檢測結(jié)果與真實(shí)情況一致表明Fizeau干涉儀通用模型能較好的對實(shí)際干涉儀面形檢測進(jìn)行仿真。

0.引言

為提高檢測的精度干涉檢測技術(shù)被越來越多的應(yīng)用于檢測領(lǐng)域。Fizeau干涉儀由于具有共光路的特點(diǎn)被廣泛采用于干涉檢測中。自斐素在1862年提出并應(yīng)用Fizeau干涉儀以來，F(xiàn)izeau干涉儀已經(jīng)有很大的發(fā)展。很多文獻(xiàn)已經(jīng)對Fizeau干涉儀的結(jié)構(gòu)及其影響因素已進(jìn)行了較廣泛的研究。ChunshengHuang與R.Jozwicki對Fizeau干涉儀誤差傳遞模型進(jìn)行了分析，A.E.Lowman等人建立了干涉儀零檢測的模型，J.H.Bruning等人對影響干涉儀精度的因素進(jìn)行了詳細(xì)的分析，PingZhou也對干涉儀測量過程中各種噪聲對干涉儀的影響進(jìn)行了詳細(xì)的分析。但在Fizeau干涉儀的通用模型建立及面形檢測仿真方面卻少有相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。

本文利用Zemax光學(xué)設(shè)計(jì)軟件建立起Fizeau干涉儀通用模型并對模型的仿真質(zhì)量進(jìn)行分析，通過四步相移法及編寫的解包裹程序獲得待測面的面形。設(shè)計(jì)結(jié)果表明Fizeau干涉儀模型能較好的對實(shí)際光路干涉情況進(jìn)行仿真。

1.Fizeau干涉儀基本原理 

圖1是Fizeau干涉儀原理光路圖。He-Ne激光器輸出的單頻激光被透鏡會聚在位于準(zhǔn)直物鏡上。從準(zhǔn)直物鏡出射的平行光束，一部分光到達(dá)參考面 后被反射作為參考光束；另一部分光穿過標(biāo)準(zhǔn)參考 鏡后至測試面再反射作為測試光束。參考光束和測試光束再通過標(biāo)準(zhǔn)物鏡在其焦平面上形成干涉圖。

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