[实用新型]移相横向剪切干涉仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学干涉测量，是一种移相横向剪切干涉仪，特别是一种等光程干涉、剪切量连续可调的移相横向剪切干涉仪。

背景技术

横向剪切干涉法是将待测波前与其复制波前进行干涉，避免了采用标准波前时所引入的系统误差，具有简单的结构、低的环境要求与高的测量精度，以其独到的优势在波前测量中发挥着越来越重要的作用。在横向剪切干涉仪中引入移相技术形成移相横向剪切干涉仪可以进一步提高其性能，如提高灵敏度和测量精度、实现干涉图的自动化处理、给出波前三维形貌等。

在先技术[1](参见刘晓军，章明，李柱.“共路移相剪切干涉测量仪的研制”.华中理工大学学报，vol.27，No.3，16-18，1999)描述了一种移相横向剪切干涉仪，它利用晶体的双折射效应来产生剪切量，采用偏振移相原理进行移相。若采用等光程的组合式双折射晶体，它可以是等光程干涉的移相剪切干涉仪。若通过旋转双折射晶体来改变其剪切量，则它不能保持等光程干涉条件。因此，该移相横向剪切干涉仪不能同时获得等光程干涉和剪切量连续可调的特征。

在先技术[2](参见DeVon W.Griffin.“Phase-shifting interferometer”.Optics Letter，Vol.26，No.3，140-141，2001)描述了采用单剪切元件的移相横向剪切干涉仪，它以夹在平板之间的液晶延迟器作为移相元件，通过改变控制电压产生连续可变的移相。该移相剪切干涉仪不需要精密对准，结构较为简单，但它为非等光程干涉的移相剪切干涉仪，且其横向剪切量不能调整。

在先技术[3](参见Jae Bong Song，Yun Woo Lee，In Won Lee，Yong-Hee Lee.“Simple phase-shifting method in a wedge-plate lateral-shearing interferometer”.Applied Optics，Vol43，No.20，3989-39929，2004)中描述了一种单楔板作为剪切元件的移相横向剪切干涉仪，它通过在水平面内平行移动楔板产生移相，移相精度较高。但其剪切量不可调，同时也是一种非等光程干涉的移相剪切干涉仪。

在先技术[4](参见Sanjib Chatterjee.“Measurement of single-pass wavefrontdistortion of optical components with phase shifting Jamin interferometer”.OpticalEngineering，Vol.43，No.4，872-8799，2004)描述了一种基于雅敏干涉仪的移相横向剪切干涉仪，它将双楔板中的一块楔板进行微量移动以产生移相，但是该干涉仪的剪切量同样不可调，且在移相过程中它只是近似等光程相干。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述在先技术的不足，提供一种移相横向剪切干涉仪。该移相横向剪切干涉仪为等光程干涉光学系统，非常适合于短相干长度光束的波前测量，剪切量可以连续改变，能满足不同光束口径和测量精度要求的波前检测。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种移相横向剪切干涉仪，由第一起偏器、输入平行平板、第二起偏器、第三起偏器、第一剪切平板、第二剪切平板、输出平行平板、四分之一波片、检偏器、CCD相机和计算机组成，其位置关系如下：

第一起偏器处于输入平行平板的一侧且在入射光路中，入射光束与所述的输入平行平板成45°，所述的输出平行平板与所述的输入平行平板的材料与厚度相同且平行放置，在所述的输入平行平板和输出平行平板之间，在所述的输入平行平板的第一介质面的反射光路中设置第二起偏器和第一剪切平板，在所述的输入平行平板的第二介质面的反射光路中设置第三起偏器和第二剪切平板，所述的第一剪切平板和第二剪切平板的材料与厚度相同且倾斜方向相反地对称放置，该第一剪切平板和第二剪切平板具有绕公共轴同时进行反向旋转的机构，所述的第二起偏器和第三起偏器的材料与厚度相同，在所述的输出平行平板的出射光路中依次是四分之一波片、检偏器和CCD相机，该CCD相机的输出端与所述计算机的输入端相连。

所述的第一起偏器具有连续改变其透光轴方向的旋转机构，所述的检偏器具有连续改变其透光轴方向的旋转机构。

所述的输入平行平板的入射面处于水平面内，所述的第二起偏器与第三起偏器的透光轴相互垂直，且与输入平行平板的入射面平行或者垂直。所述的四分之一波片的快轴方向与水平面成45°。