擴(kuò)束后的激光波面特性及其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析.pdf_第1頁(yè)
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1、激光波面分析與檢測(cè)是精密測(cè)量技術(shù)的一個(gè)研究方向,它是建立在干涉測(cè)量技術(shù)的基礎(chǔ)上而發(fā)展起來(lái)的。在經(jīng)典物理學(xué)中,楊氏雙縫干涉是最經(jīng)典的干涉現(xiàn)象,這種干涉是基于等傾干涉原理通過(guò)條紋的變化來(lái)檢測(cè)相干光束的波面特性。另外,基于等厚干涉技術(shù)發(fā)展起來(lái)的準(zhǔn)直光檢驗(yàn)器,在高效方便化的準(zhǔn)直技術(shù)檢驗(yàn)方面展現(xiàn)出了巨大的發(fā)展?jié)摿?。本文以由一塊平行平晶組成的準(zhǔn)直光檢驗(yàn)器為核心,利用擴(kuò)束鏡改變633nm He-Ne激光器的波面特性,在擴(kuò)束鏡光路軸后方,利用準(zhǔn)直光檢驗(yàn)

2、器檢驗(yàn)擴(kuò)束激光波面特性,并結(jié)合光電技術(shù)CCD來(lái)呈現(xiàn)光波干涉條紋變化的現(xiàn)象,主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:
  (1)調(diào)節(jié)準(zhǔn)直光檢驗(yàn)器與入射光束的角度,讓633nm He-Ne激光器發(fā)出的光源,當(dāng)調(diào)整擴(kuò)束鏡倍率為10倍固定及準(zhǔn)直光檢驗(yàn)器至擴(kuò)束鏡的距離為40cm時(shí),調(diào)整準(zhǔn)直光檢驗(yàn)器與激光器的不同角度,發(fā)現(xiàn)角度越大,干涉條紋越密集,越不好觀察,角度越小,干涉條紋越分散,越容易觀察,這說(shuō)明,平行平晶角度的變化使前后面兩束光的干涉角度產(chǎn)生變

3、化,從而使干涉面的條紋頻率也產(chǎn)生了變化。因此,這個(gè)實(shí)驗(yàn)論證了,平行平晶面與入射光的夾角也就是最佳觀察角度為5°,才能觀察到最好的干涉條紋。假若角度變大,干涉條紋將開(kāi)始分開(kāi),若太小,則光學(xué)干涉條紋越細(xì)小,越不易觀察。
  (2)調(diào)節(jié)準(zhǔn)直光檢驗(yàn)器與擴(kuò)束鏡的距離,通過(guò)觀察干涉條紋變化來(lái)檢測(cè)不同位置光束波面特性的變化。633nm He-Ne激光器發(fā)出光源,調(diào)整擴(kuò)束鏡倍率10倍固定,按照(1)中得出準(zhǔn)直光檢驗(yàn)器與激光器角度成最佳觀察角5°時(shí)

4、,調(diào)整準(zhǔn)直光檢驗(yàn)器至擴(kuò)束鏡的距離為分別為15cm、35cm和55cm時(shí),對(duì)比三個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖,發(fā)現(xiàn)隨著距離的增加,曲率半徑越大,干涉條紋變的越來(lái)越稀疏,說(shuō)明,擴(kuò)束鏡后的光束是球面波,球面波在不同的位置曲率半徑不同,曲率半徑不同產(chǎn)生的前后面兩束光的干涉角度不同,即干涉條紋的頻率不同,實(shí)驗(yàn)證明了曲率的半徑越大,干涉條紋頻率越低(條紋越粗),球面波就越接近于準(zhǔn)直光。
  (3)在(1)(2)設(shè)計(jì)的利用準(zhǔn)直光檢驗(yàn)器最佳條件基礎(chǔ)上,我們固定其

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