2022年实验一双光束散斑干涉借鉴 .pdf

实验一双光束散斑干涉Pb10005083 刘波实验目的：1. 熟悉双光束散斑干涉的基本光路。2. 掌握双光束散斑干涉的基本原理。3. 掌握应用双光束散斑干涉测量面内位移。实验原理：所谓双光束散斑干涉技术是指利用双光束干涉所形成的散斑场来进行干涉计量的技术。 这种双光束干涉散斑可能由两个散斑场相干形成，也可能由一个散斑场与一个均匀光场相干形成。干涉散斑场的细节分布，不仅与物表面的随机起伏（即粗糙程度）有关，还与两束光波之间的位相差有关。 如果两束光波之间的位相差发生变化，则干涉散斑场将发生非相关的变化， 即变得细节分布不相同。 但如果位相差变化量刚好为2p 的整数倍，则散斑场又变成原样，即与原散斑场相关。在位移测量中，由于物表面各点位移不同， 也就会造成两束光波间位相差的改变量不同。有些地方散斑场变得与原散斑场不相关， 而有些地方则保持相关。 这种保持与原散斑场细节分布相同的点的轨迹称相关条纹。双光束散斑干涉技术， 通过检测相关条纹来测量位移场。双光束散斑干涉技术，可以用来测量面内位移，也可以用来测量离面位移。其测量灵敏度比单光束散斑干涉技术高一个量级，与全息干涉技术的测量灵敏度相同。但双光束散斑干涉技术要求位移量小于一个散斑大小。面内位移的测量方法光路图如上图，该方法所得散斑场是两束相干光照明同一漫射物体形成的两套散斑场相干叠加的结果。对于对称入射光路，Ua=Ub=(u,v,w) Ka=(sin ,0,cos) Kb=(-sin,0,cos) 该方法测量面内位移的相关条纹是：相关条文方程为面内位移眼照明平面分量的等值线，其灵敏的为 /（2sin ）. 实验结果：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页 - - - - - - - - - 实验结果分析：双光束散斑用于测量面内位移，图中条纹为面内位移x 分量的等值线。当双光束并不完全对称时，设其分别为1，2，则公式中2sin应用sin1+sin2代替。尽管如此，若CCD 镜头并不垂直于试样，而是平分双光束与试件构成的三角形的顶角，则任然可用2sin精确计算。只是此时，U 为试样上位移U 在垂直CCD镜头视线方向上的分量。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -