ZYGO干涉仪-使用说明讲课教案
ZYGO干涉仪使用说明书
1目的为了使员工正确熟悉的使用ZYGO干涉仪。
本文详细说明了如何使用ZYGO 干涉仪来测试晶体的平行度、波前、平面度等指标。
2范围本文件涉及用ZYGO 干涉仪检测平面元件的一般方法。
3 录取数据在检验过程中将会生成以下记录：3.1干涉图（保存文件名为*.Tif），在实时窗口上点击FILE-SAVE保存。
3.2测试数据（保存文件名为*.Dat），测试完成后点击SAVE DATE保存。
4 Zygo干涉仪的定义4.1 应用（application）应用是ZYGO 干涉仪中一系列功能的组合，保存为后缀名为“*.app”的文件。
不同的应用用于不同项目的测量。
比较常用的是GIP.app 用于一般的平面和球面的测量，GPI-Cylinde.app 用于柱面面形的测量，Angle.app用于平行角度的测试。
4.2 猫眼像（cateye）又称为标准镜的像。
标准镜的出射光在焦点处被返回时出现的干涉条纹，是透过干涉仪的光线与和它对称的标准面之间的干涉图形。
4.3 镜片像从标准镜出射的光在整个零件表面被原路反射回来与标准面的反射光发生干涉产生的干涉图形。
包含待测零件的表面或波前信息，是面形检测的主要信息来源。
4.4 升降台可以升降的平台，带有小倾角调节功能，一般用于放置平面元件。
4.5 Align/View 模式按下控制盒上的align/view 切换的2 个模式之一。
align模式可以看到一个黑色固定的十字线和反射回干涉仪的光点，一般用于零件对准，特点是视场较大。
View 模式是按下控制盒上的align/view 切换的2 个模式之一，可以看到干涉条纹，特点是放大率较高，但是视场较小。
一般在align界面对准后在view 界面观察条纹。
4.6 标准镜 干涉仪上使用的参考表面，用于生成理想的平面、球面波，作为测量基准。
4.7 长度基准设定图像的长度基准，因为放大率不同或者屈光度不同，同样大小的干涉图所代表的零件大小可能有很大的差异。
干涉仪的使用教程详解
干涉仪的使用教程详解干涉仪是一种重要的科学研究工具，它能够根据光的干涉现象来进行精密测量。
干涉仪广泛应用于光学、物理、天文等领域，具有优良的测量精度和灵敏度。
本文将详细介绍干涉仪的使用方法和注意事项。
一、基本原理干涉仪的基本原理是利用光的干涉现象进行测量。
光的干涉是指光波的相遇和叠加，分为相长干涉和相消干涉两种情况。
相长干涉时，光波叠加后得到的干涉条纹亮度增强；相消干涉时，叠加后的干涉条纹则呈现暗纹。
通过观察和分析干涉条纹的形态和变化，可以得到待测物体的特性参数。
二、使用步骤1. 设置实验装置：首先将干涉仪放置在稳定的台架上，并垂直于水平方向。
保证光源稳定，并对其进行准直处理，以获得单色、平行光。
2. 调整反射镜：根据干涉仪的类型不同，调整反射镜的位置和角度，确保光线能够正确地通过干涉仪的光程差调节装置。
3. 干涉条纹的观察：将待测物体放置在干涉仪的光程差调节装置上，通过调整该装置的位置或者改变待测物体的位置，观察和记录干涉条纹的形态和变化。
4. 数据处理与分析：根据记录的干涉条纹数据，利用干涉仪的相关公式进行计算和分析，得出待测物体的参数。
三、注意事项1. 实验环境的稳定：干涉仪对实验环境的稳定性要求较高，应确保光源的稳定性、噪声的减小以及实验装置的固定。
2. 防止光源污染：在进行干涉仪实验时，要注意保持光源的洁净，避免灰尘或其他污染物对光的质量和干涉条纹的观察造成干扰。
3. 干涉仪仪器的校准：定期对干涉仪的仪器进行校准，以确保其测量结果的准确性和可靠性。
4. 干涉条纹的观察技巧：观察和记录干涉条纹时，应利用光学仪器和图像处理软件等工具，以提高观察和分析的精度。
四、应用领域1. 光学研究：干涉仪被广泛应用于光学相关的实验研究中，如光学材料的折射率测量、光学组件的表面形貌检测等。
2. 物理实验：干涉仪可用于测量物体的形变、位移等参数，如材料的热膨胀系数、振动的频率和幅度等。
3. 天文观测：干涉仪在天文观测中有着重要的地位，例如进行星际介质的研究、天体形貌的探测等。
ZYGO干涉仪使用说明
1目的为了使员工正确熟悉的使用ZYGO干涉仪。
本文详细说明了如何使用ZYGO 干涉仪来测试晶体的平行度、波前、平面度等指标。
2范围本文件涉及用ZYGO 干涉仪检测平面元件的一般方法。
3 录取数据在检验过程中将会生成以下记录：3.1干涉图（保存文件名为*.Tif），在实时窗口上点击FILE-SA VE保存。
3.2测试数据（保存文件名为*.Dat），测试完成后点击SA VE DATE保存。
4 Zygo干涉仪的定义4.1 应用（application）应用是ZYGO 干涉仪中一系列功能的组合，保存为后缀名为“*.app”的文件。
不同的应用用于不同项目的测量。
比较常用的是GIP.app 用于一般的平面和球面的测量，GPI-Cylinde.app 用于柱面面形的测量，Angle.app用于平行角度的测试。
4.2 猫眼像（cateye）又称为标准镜的像。
标准镜的出射光在焦点处被返回时出现的干涉条纹，是透过干涉仪的光线与和它对称的标准面之间的干涉图形。
4.3 镜片像从标准镜出射的光在整个零件表面被原路反射回来与标准面的反射光发生干涉产生的干涉图形。
包含待测零件的表面或波前信息，是面形检测的主要信息来源。
4.4 升降台可以升降的平台，带有小倾角调节功能，一般用于放置平面元件。
4.5 Align/View 模式按下控制盒上的align/view 切换的2 个模式之一。
align模式可以看到一个黑色固定的十字线和反射回干涉仪的光点，一般用于零件对准，特点是视场较大。
View 模式是按下控制盒上的align/view 切换的2 个模式之一，可以看到干涉条纹，特点是放大率较高，但是视场较小。
一般在align界面对准后在view界面观察条纹。
4.6 标准镜 干涉仪上使用的参考表面，用于生成理想的平面、球面波，作为测量基准。
4.7 长度基准设定图像的长度基准，因为放大率不同或者屈光度不同，同样大小的干涉图所代表的零件大小可能有很大的差异。
ZYGO干涉仪使用指导书
ZYGO干涉仪使用指导书
ZYGO干涉仪使用指导书
本文档旨在为用户提供关于ZYGO干涉仪的详细使用指导。
请按照以下章节逐步操作，以确保正确使用干涉仪并获取准确的测量结果。
1：干涉仪简介
1.1 仪器概述
1.2 技术原理
2：仪器安装与连接
2.1 安装步骤
2.2 供电与连接
3：仪器参数设置
3.1 参数调节与选择
3.2 光路对齐
3.3 系统校准
4：测量准备
4.1 样品准备
4.2 测量环境设置
5：测量操作
5.1 测量步骤
5.2 数据记录与分析
6：维护与保养
6.1 日常维护
6.2 故障排除
7：附件使用及注意事项
7.1 附件清单
7.2 使用方法
7.3 注意事项
8：法律名词及注释
8.1 法律名词解释
本文档涉及附件：
附件一、ZYGO干涉仪操作示例视频附件二、ZYGO干涉仪参考手册
注释：
1：干涉仪：一种用来测量光程差的仪器，利用光干涉的原理
实现测量。
2：技术原理：指干涉仪工作的基本原理，主要包括光干涉理
论和干涉信号处理技术。
3：参数调节与选择：指根据具体测量要求，对干涉仪参数进
行调节和选择。
4：光路对齐：指调整光路以保证光的传输和干涉的有效进行。
5：系统校准：指对干涉仪进行系统性静态和动态校准，以提
高测量精度和可靠性。
6：数据记录与分析：指记录测量数据并进行数据处理和分析，如计算干涉图中的相位信息等。
7：日常维护：指干涉仪的日常保养和常见故障的处理。
8：附件清单：列出本文档所提及的附件名称和数量。
zygo干涉仪
zygo干涉仪1. 引言干涉测量是一种非常重要的光学测量技术，广泛应用于工业制造、材料检测、精密测量等领域。
zygo干涉仪是一种高精度的干涉仪器，具有可靠性高、测量精度高、操作简便等特点，在物体形貌测量、光学元件表面质量检测等方面有着广泛的应用。
2. zygo干涉仪的原理zygo干涉仪基于激光干涉原理，利用干涉比较测量的方法来获取待测物体的表面形状、表面质量等参数。
主要包括两个核心部分：激光干涉仪和信号处理系统。
2.1 激光干涉仪激光干涉仪是zygo干涉仪的核心部分，它主要由激光器、分束器、反射镜、衍射光栅、像差补偿系统等组成。
•激光器：激光器产生单色、相干性好的激光光源，通常采用氦氖激光器。
•分束器：将来自激光器的光束分成两束，一束作为参考光束，另一束照射到待测物体上。
•反射镜：将待测物体反射回激光干涉仪，与参考光束进行干涉。
•衍射光栅：衍射光栅用于分离干涉光，提供测量干涉光波面的行程差信息。
•像差补偿系统：可根据待测物体表面形状的不同，调整光路，消除干涉图像中的像差。
2.2 信号处理系统zygo干涉仪的信号处理系统主要是将测得的干涉图像转化成数字信号，并通过数学算法对图像进行处理，最终得到待测物体表面形貌、表面质量等参数。
信号处理系统通常包括光电转换模块、数据采集卡、计算机等。
光电转换模块将干涉图像转换成电信号，数据采集卡将电信号转换成数字信号，计算机对数字信号进行处理和分析。
3. zygo干涉仪的应用zygo干涉仪具有测量精度高、表面形貌检测范围广、使用灵活等特点，因此在多个领域有广泛的应用。
3.1 光学元件表面质量检测zygo干涉仪可以用于光学元件的表面形貌检测和表面质量评估。
通过测量元件的表面高度数据、表面粗糙度等参数，可以判断元件表面是否达到要求，并对表面缺陷进行定量评估。
3.2 材料形貌测量zygo干涉仪可以用于材料形貌的测量，例如金属、陶瓷、半导体等材料的表面形状、平坦度等参数测量。
干涉仪的使用方法-概述说明以及解释
干涉仪的使用方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述干涉仪是一种非常重要的光学仪器，用于测量光波的干涉现象。
通过观察和分析光波的干涉现象，可以得到有关光波性质的重要信息，例如波长、相位差等。
在科学研究、工程应用和教学实验等领域都有广泛的应用。
本文将介绍干涉仪的原理、分类和使用方法，帮助读者更深入地了解和掌握这一重要的光学仪器。
在正文部分，我们将详细介绍干涉仪的原理，包括干涉现象的基本概念和干涉仪的工作原理。
其次，我们将介绍干涉仪的分类，根据不同的工作原理和结构特点进行分类，使读者对干涉仪有更清晰的认识。
在正文的最后，我们将介绍如何正确使用干涉仪，包括使用步骤、注意事项等。
通过本文的介绍和讲解，读者将能够更好地理解和掌握干涉仪的使用方法，为科学研究和工程应用提供帮助。
文章结构部分的内容如下：1.2 文章结构本文主要分为三部分：引言、正文和结论。
- 引言部分主要介绍了本文的背景和目的，以及文章结构的概要。
- 正文部分将详细介绍干涉仪的原理、分类和使用步骤，帮助读者了解干涉仪的基本知识和操作方法。
- 结论部分将总结干涉仪的使用方法，并展望其未来的应用前景，最后给出结语。
通过这样的结构安排，可以帮助读者系统地了解干涉仪的使用方法，同时也为后续的研究和实践提供了参考和指导。
1.3 目的干涉仪是一种重要的光学仪器，它广泛应用于科研领域、工程技术和生产实践中。
本文的目的是介绍干涉仪的使用方法，帮助读者了解干涉仪的原理、分类以及正确的操作步骤。
通过深入探讨干涉仪的使用方法，希望读者能够掌握干涉仪的使用技巧，提高实验的准确性和效率。
同时，为了推动干涉仪在各个领域的应用和发展，本文还将展望干涉仪的未来应用前景。
通过本文的阅读，读者将能够全面了解干涉仪的使用方法，为实验和研究工作提供有力的支持。
2.正文2.1 干涉仪的原理干涉仪是一种利用光的干涉现象进行测量的仪器。
其原理基于光的波动性质，当两束光波相遇时，它们会互相叠加产生干涉条纹，从而揭示出样品表面的微小变化或者检测光的性质。
激光干涉仪对光操作指南讲解
激光干涉仪对光操作指南6.1 使用前的工作6.1.1 为什么要对光？对光的目的是为了让检测的光线能准确返回激光干涉仪上，让激光干涉仪得到最强的反馈信息，以便计算实际的行程数值。
6.1.2 影像线性测量精度的因素包括哪些？①、死程误差死程误差是在线性测量过程中与环境因素改变有关的误差，这时已采用 EC10 自动补偿功能。
在正常状况下，死程误差并不大，而且只会发生在定标后以及测量过程中的环境改变。
路径 L2的激光测量死程误差与两个光学元件间的距离有关，此时系统定标为 L1，请参阅图 1。
若干涉镜及反射镜之间没有动作，且激光束四周的环境状况有所改变，整个路径(L I + L2)的波长（空气中）都会改变，但激光测量系统只会对 L2距离进行补偿。
因此，死程测量误差会由于光束路径 L1没有获得补偿而产生。
图 1 - 死程误差不过，若当设定定标时固定和移动镜组彼此邻接，死程误差就可忽略不计。
如下图 2 所示。
图 2 - 死程误差可不计时的正确设置如果可能，定标激光器时使镜组互相靠近。
若定标激光器时镜组彼此相隔不到 10 mm，则正常状况下的死程误差就可忽略。
机床几何显示当移动镜组位于轴的零点位置，这两个镜组彼此分得最开，此时可用预置功能来避免与定标激光干涉镜系统有关的潜在死程误差。
②、余弦误差激光束路径与运动轴之间存在的任何未准直都会造成测得的距离和实际的运动距离之间有差异，如图 1 所示。
图 1 - 余弦误差.此未准直误差通常被称为余弦误差。
此误差的大小与激光束和运动轴间的未准直角度有关，如图 1 中的。
当激光测量系统与运动轴未准直时，余弦误差会使得测量的距离比实际距离要短。
随着角度未准直的增加，误差也跟着显著增加，如下表所示：角度( mm/metre) 角度（弧分）误差( ppm)0.451.001.403.204.50 10.001.533.434.8710.8715.3935.390.10.51.05.010.050.0要使余弦误差达到最小，测量激光束必须准直，并与运动轴平行。
白光相移式干涉仪
白光相移式干涉儀(一)廠牌與型號：ZYGO - New View 100(二)實驗目的：1.了解白光干涉儀之架構、理論。
2.量測精密儀器元件之表徵影像與形貌。
3.學習分析干涉圖形與利用演算法之計算各物理參數。
4.減少環境與實驗儀器所造成的誤差。
(三)實驗設備：1.白光干涉儀(含鹵素光源與CCD)2.干涉儀鏡頭(2.5X麥克森鏡頭，40X Mirau鏡頭)3.壓電卡與影像擷取卡(四)未來發展研究即時相移白光干涉技術，能有效的減低環境所產生的實驗誤差，並且搭配白光干涉高解析度的優點，提升精密光學量測的發展。
負責人:周厚丞LCD電視牆本電視牆包含20吋電視5台、30吋電視1台、BS高解析來源影像節目。
20吋電視為色彩自動調校的平台，可以更改其gamma LUT，讓這5台電視的色彩表現可以幾乎一模一樣。
30吋電視可以用來進行眼睛疲勞量測的實驗顯示器。
BS高解析節目可以提供實驗用的影像來源，其影像擷取自BS衛星節目，畫質達1080i。
負責人:李家豪雷射測距組裝模組主要由高反射平面鏡與固定用壓克力板構成,透過光在平板間反射增加雷射光在空間中行進的距離,以達成在有限空間測量較遠距離的目的.負責人:張明化投影顯示器光機投影實驗(一)目的1. 認識液晶顯示器之面板及偏振片運作原理。
2. 光機投影顯示應用。
3. 了解顯示系統之，穿透率、對比度、均勻度量測。
(二)實驗項目1. 穿透率量測2. 對比度量測3. 面板均勻度量測4. polarizer 與analyzer放置方向對前三項實驗所造成的影響。
(三)實驗器材投影機光機光源一組，空間濾波器一組，聚焦透鏡一組(產生平行光)，可調式光圈兩組，偏光片兩組，LCD micro display 系統一組，投影機鏡頭一組，屏幕一組，雷射護目鏡，靜電環，影像測試訊號產生器，CL200光度儀。
負責人:何國廷視覺疲勞量測實驗(一)目的：因為色序法的顯示方式，使得人眼再觀看此類的顯示器時，會有色分裂的現象發生，因此利用本儀器量測人眼屈光度的變化，以觀察其疲勞狀況。
ZYGO干涉仪说明书 ppt课件
ZYGO干涉仪说明书
D
d
ZfYGO干涉仪说明书 R
ZYGO儀器名稱說明
凹透鏡
控制器控制桿說明
上方(放 大) ( ZOOM )
中央(焦 點) ( FOCUS )
下方(設 定) (QUICK FAS)
一倍 1X
近 Near
設定 Align
系統焦點
六倍 6X
遠 Far
顯像 View
凸透鏡 鏡片承座
左右旋鈕(水平) 前後旋鈕(垂直)
顯像器 前後旋鈕 (垂直)
zygo
ZYGO干涉仪说明书
旋鈕 (水平) 標準鏡頭
範例說明
☺ 鏡片CA為∮50，曲率-100，應用何種鏡頭?
∵ 為了檢驗∮50的範圍，光線通過待測面 直徑應≧50
R ＝ d ≧ 50
F
100 F
≧ 50
∴ 該選F=0.75或F=1.5之鏡頭
ZYGO干涉仪说明书
ZYGO 鏡頭選用及光圈判讀
1.F=f/D F: F/#=0.75, 1.5, 3.3, 7.2
f: focal length)
D: 鏡頭有效徑 (4”~100mm)
2.ZYGO 鏡頭上有2組數字:
例 F 1.5 D=4”
待測面曲率半徑
f R
=
D d
R,依d 相=似RfD三=角形RF原理,可得
最新ZYGO干涉仪-使用说明
11目的2为了使员工正确熟悉的使用ZYGO干涉仪。
本文详细说明了如何使用ZYGO 干3涉仪来测试晶体的平行度、波前、平面度等指标。
42范围5本文件涉及用ZYGO 干涉仪检测平面元件的一般方法。
63 录取数据7在检验过程中将会生成以下记录：83.1干涉图（保存文件名为*.Tif），在实时窗口上点击FILE-SAVE保存。
93.2测试数据（保存文件名为*.Dat），测试完成后点击SAVE DATE保存。
104 Zygo干涉仪的定义4.1 应用（application）1112应用是ZYGO 干涉仪中一系列功能的组合，保存为后缀名为“*.app”的文件。
13不同的应用用于不同项目的测量。
比较常用的是GIP.app 用于一般的平面和球面的测量，GPI-Cylinde.app 用于柱面面形的测量，Angle.app用于平行角度的1415测试。
164.2 猫眼像（cateye）17又称为标准镜的像。
标准镜的出射光在焦点处被返回时出现的干涉条纹，是18透过干涉仪的光线与和它对称的标准面之间的干涉图形。
14.3 镜片像1920从标准镜出射的光在整个零件表面被原路反射回来与标准面的反射光发生干21涉产生的干涉图形。
包含待测零件的表面或波前信息，是面形检测的主要信息22来源。
234.4 升降台24可以升降的平台，带有小倾角调节功能，一般用于放置平面元件。
4.5 Align/View 模式2526按下控制盒上的align/view 切换的2 个模式之一。
align模式可以看到一个27黑色固定的十字线和反射回干涉仪的光点，一般用于零件对准，特点是视场较28大。
View 模式是按下控制盒上的align/view 切换的2 个模式之一，可以看到29干涉条纹，特点是放大率较高，但是视场较小。
一般在align界面对准后在view Array界面观察条纹。
304.6 标准镜31干涉仪上使用的参考表面，用于生成理想的平面、球面波，作为测量基准。
ZYGO干涉仪使用指导书2024
引言概述：正文内容：1.原理说明1.1干涉仪的基本原理1.1.1干涉仪是通过光的干涉来实现测量的原理1.1.2干涉仪利用光程差的变化来测量物体的形状、表面粗糙度等参数1.1.3干涉仪的工作原理与Michelson干涉仪类似，基于光的分波器和合波器的原理1.2ZYGO干涉仪的特点1.2.1高分辨率和高灵敏度1.2.2宽波长范围和大工作距离1.2.3快速测量和数据处理能力2.操作方法2.1仪器准备2.1.1确保仪器位置稳定，免受振动和干扰2.1.2进行仪器校准，包括波前校正和零点校正2.2测量设置2.2.1选择适当的测量模式，如表面形状测量、表面粗糙度测量等2.2.2设置测量参数，包括光源波长、采样点数、测量范围等2.3测量操作2.3.1将样品放置在适当的位置，避免阴影和反射干扰2.3.2调整仪器参数和位置，使样品与仪器对准并获得清晰的干涉图像2.3.3启动测量程序，记录数据并保存结果2.4数据处理2.4.1利用仪器提供的数据处理软件对测量结果进行分析和处理2.4.2使用滤波、拟合等方法提取所需参数，如表面形状、曲率半径等2.5结果解释2.5.1根据测量结果解释样品的特征和性能2.5.2与标准数据或设计要求进行对比，评估样品的质量和一致性3.常见问题解答3.1仪器故障排除3.1.1仪器无法启动或无法连接到电脑3.1.2干涉图像模糊或变形3.1.3数据处理出现错误或异常3.2测量误差分析3.2.1测量环境的干扰因素分析与处理方法3.2.2探测器的噪声和非线性对测量结果的影响3.3数据处理技巧3.3.1如何选择合适的滤波算法和参数3.3.2数据拟合的方法和准确性评估4.仪器维护与保养4.1保持仪器环境的清洁和稳定4.2定期对仪器进行校准和维护4.3避免仪器受到物理损坏或电磁干扰5.应用案例分享5.1光学元件的形状和表面质量测量5.2大型镜面的检测和修正5.3精密器件的尺寸和形状测量5.4光学薄膜的厚度和折射率测量5.5表面粗糙度的测量和评估总结：。
干涉仪原理与使用
第一章：为何运用干预仪做检测1-1干预器量学第一章为什么要运用干预仪检测起首我们要先懂得,什么是干预器量学？所谓干预器量学是指运用光干预的效应来量测特定物理量的办法, 也就是说藉由不雅察干预条纹的变更, 来量测出待测物的特点1-2何谓干预仪干预仪是什么? 一般来说, 只如果运用光干预的道理来量测的仪器即可以称为干预仪, 但是干预仪的种类浩瀚且多变更, 是以本课程中将针对最为外界经常运用之种类作介绍1-3干预仪之优缺陷干预仪的长处及缺陷第一高精度以光学组件来说, 因为组件的渺小变更均会轻微转变原有的光学质量,是以必须要有异常准确的量测仪器, 干预仪具有精度异常高的长处, 最高可达1/100的波长甚至到1/1000的波长,波长是指干预仪中运用光源的波长值.举例来说：一般干预仪的波长为632.8( nm ),而 632.8的百分之一约为6个(nm) , 今朝的奈米科技是在这个尺度, 甚至有些更好的干预仪可以到0.6个(nm ),从此可以看出干预仪的精度有多好了第二章：非球面玻璃模造的道理第二. 非接触式量测另一种量测用的轮廓仪是运用接触式的量测方法, 即使今朝已可以微调接触的力气, 但对于概况较脆弱的被量测物是否真的完整不会造成伤害则仍无法肯定.而当用干预仪量测时, 是把光照耀到被量测的物体上, 所以干预仪上的探针也就是光, 其实不会对物体概况照成任何伤害第三运用探针来量测时无法一次量测所有的面积, 而可能必须分许多扫瞄线去量测, 相对来说, 干预仪的量测速度就异常快了, 可能几秒钟就量完了, 而不须要等待几个小时的时光.第四则是干预仪的缺陷, 一个操纵员在会运用干预仪却不太清晰干预仪的运用限制.前提及道理的时刻, 可能会量测到不是他所要的器械, 并且, 因为干预仪是用光线量测, 在调剂上也会消费多的时光, 可能量测成果只要花几秒钟, 但事前的调剂却要消费几十分钟甚至数个小时.第二章：干预仪工作道理2-1光干预干预仪工作道理我们是用干预仪量测, 所以先要懂得什么是光干预? 为什么光有干预现象?光的干预现象有二个原因, 第一光像是波一样, 具有波的特点, 我们在丢一块小石子在池塘中, 就会看到许多涟漪向外集中传播, 这就是波, 而光就可以用波来描写. 第二波的迭加道理, 我们之所以可以或许看到干预条纹的明暗变更, 就是因为迭加道理所造成的,这是二个造成光干预现象的根本前提除此之外, 偏振光的特点, 是否同相位的特点也是造成光干预现象的前提.2-1-2由迭加道理解释干预现象由迭加道理解释干预现象：1. 损坏性干预如上图所示, 假设蓝色波的最高值与红色波的最低值在统一地位时, 其相加数值为0, 所以当蓝色及红色二个波一路消失的时刻, 迭加起来就会变成中央的黑线, 因为光具有波的特点, 所以假如2个波长彼此正好相差一半的波长时, 也就是相位差π时, 画面就会呈现全亮或全暗而完整看不到条纹, 以上图来看因为蓝色波的最高点到红色波的最高点距离相差π, 此时我们就称做损坏性干预2. 扶植性干预如下图所示,假设蓝色波与红色波的最高值在统一地位时,其相加数值就是2,当蓝色波与红色波完整重迭在一路时, 迭加起来就会变成较高的黑线, 当我们肉眼看到时, 黑线的最高点就会变亮, 最低点则较暗, 而会有明暗的线条变更, 我们就称做扶植性干预当蓝色波与红色波的相加数值为0～2以内时, 波长会较为平缓, 就会产生灰阶的渐层条纹变更了.2-1-3干预条纹之定量描写对扶植性干预而言, 2个波的差别需知足公式: opticalpath(n*d)=mλ optical path是光程差, 光程差是指2个波的差别,当2道光从A点跑到B点时, 距离为d及d', 是以有一道波跑了nd, 另一道波跑了nd' 那么2道光的差别为n(d'-d), 也可以变成nd2'.假如nd2'为波长λ的整数倍时, 就会有明暗的条纹变更, 也就是扶植性干预而相反的当nd2'刚好为二分之一波长的技巧倍时便产生损坏性干预条纹,公式为:opticalpath(n*d)=mλ/22-1-4双光束干预之数学描写双光束干预之数学描写：假设2道光做干预,这两到光的光强度分离为I1,I2,那么当这两道光产生干预时便相符上述的公式.个中:I1+I2为干预条纹的DC 项,根号(I1I2)为干预条纹的振幅大小,最后Cos(Delta)为相位项,个中Delta扁是前面所提到的光程差.所以当光程差变更时,可以知道干预条纹也会跟着变更2-2若何断定干预条纹2-2-1干预条纹种类那么我们若何断定干预条纹?因为我们不是随时随地都可以便利的运用干预仪并藉由盘算机来剖析, 所以我们必须用肉眼来断定, 这也是最快最便利的方法.干预条纹的种类有2种:第一个是等厚度干预条纹, 在等厚度干预条纹中明暗的条纹会呈现等距离的情况, 并且每个相邻的条纹代表雷同的厚度距离.假设横线为尺度面, 斜线为一个斜率固定的待测面, 当光线打过来的时刻会产生折射现象, 我们在第一个射入点做一条与尺度面平行的虚线, 在待测面会有光a反射归去, 在尺度面时也会有光b反射归去从图可以看出光线a及b所经由过程的路径是不合的,而当光程差恰为波长的整数倍时,就可以看到雷同距离的干预条纹第二个是等倾度干预条纹, 是由雷同角度的光线所形成的干预条纹, P1这一点有一个干预条纹, 它的起源是由4条实线所造成的, 而这4条实线对这个物体概况来说, 则是统一个角度的光所造成的, 因为物体为圆形, 所以会造成对称的后果.而4条虚线则是由另一个角度的光所造成的, 并进而产生P2点的一个干预条纹.是以由同样角度光线形成的干预条纹我们就称为等倾度干预条纹,不过在现实的运用上, 等厚度干预条纹与等倾度干预条纹是可能同时消失的.2-2-2-1 干预条纹断定运用实例一干预条纹断定运用实例：运用一:概况平整性-假如我们想从干预图懂得物体概况的平整性好不好, 可以在干预图上画一个以中间为准的十字线, 数数看从中间点起, 在X偏向上的条纹数及Y偏向上的条纹数目有几个,这个量在光学工场中是最常运用的, 当我们请求师父磨一个镜片时, 就可以告诉我们对概况平整性的需求, 在X偏向与Y偏向上的误差规模容忍度是若干.从图上来看, X偏向上有1个条纹, Y偏向上则有3个条纹, 也就是说, 这个待测的组件, 在X偏向与Y偏向上的变更程度不一样, 这个变更程度就界说为概况平整性Surface irregularity同时差别量最大的地方我们界说为: POWER, 也就是Y偏向的3, 而irregularity是看X偏向与Y偏向上的差别量, 也就是2, 所以从上图的干预条纹我们可以知道待测物的Power为3.irregularity 为2 那到底什么是POWER, 什么是irregularity ? 假设我们看的组件是眼镜的镜片, 从正面看, 当有光打过来时镜片会聚焦, 不合的曲折量聚焦的程度就会不一样, 我们称为放大率, , 而面的曲折程度就界说为POWER. 而在镜片上的X偏向与Y偏向的曲折程度会可能不合, 也就是说POWER不一样, 我们就称为Surface irregularity, 如今我们已经知道这个干预图条纹的暗示为3/2, 那么这个数字是代表若干? 他的单位就是波长, 一般的雷射为632.8( )波长, 3/2 的3是指3个波长, 2是指2个波长, 在光学组件的盘算之中平日是以波长来暗示的.2-2-2-2 干预条纹断定运用实例一在前面提到在干预仪量测中多用波长作为单位所以我们还要留意到运用的干预仪波长是若干假设统一镜片, 由A厂商运用λ=500的干预仪, 判读数据为3/2, B厂商运用λ=600的干预仪, 判读数据也是3/2,那么运用500λ干预仪的A厂商所判读的数据肯定是较好的, 因为波长愈短的,转换为数据时也会相对较小, 所以除了判读干预图的数据之外,还要留意干预所运用的波长是否和请求相符才干得到最准确的成果.2-2-2-3 干预条纹断定运用实例一接下来的例子, 我们要看的一样是POWER和irregularity我们可以从图A来判读POWER和irregularity 是若干?加上十字坐标之后, X偏向上有2.5个条纹, Y偏向上则有1.5个条纹, 所以这个镜片的最大曲折量是2.5, X与Y的差距量是1, 但是这个干预图的成果却不是 2.5/1当X偏向与Y偏向待测面的曲折偏向雷同时, irregularity为2者相减, 但X偏向与Y偏向待测面的曲折偏向不合时, irregularity则为两者相加.当X偏向与Y偏向待测面的曲折偏向雷同时, POWER取最大值, 但X偏向与Y偏向待测面的曲折偏向不合时,POWER相减.所以从这个图来判读的irregularity为1.5+2.5=4, X偏向与Y偏向可以视为统一个面, 所以POWER是2.5-1.5=1, 是以, 我们必须先知道所量测的是什么物体, 不然所求得的数据也有可能是错误的.2-2-2-4 干预条纹断定运用实例一接下来我们来看看几种罕有的干预条纹：我们要留意的一件事是, 在这些图中的干预条纹都是由待测物和一个尺度平面比较所造成的, 一旦比较条纹变了, 所造成的条纹也会全体转变, 并且相对应的状态也会完整不合.左侧Without tilt为: 当没有竖直效应进来的时刻, 不合的待测面所产生的条纹变更右侧With tilt则是: 当竖直效应进来的时刻, 不合的待测面所产生的条纹变更当待测面为为平面时1或是2, Without tilt 会看不到条纹当待测面为曲折面3时, Without tilt 会呈现边沿较密, 间距不等的齐心圆条纹当待测面是球面4时, Without tilt 则会呈现间距较为相等的齐心圆条纹假设尺度面为平面, 3的待测物外形可能为双曲线或椭球, 所以厚度变更较为激烈, 4的待测物则可能为球面或接近球面的外形, 所以在做干预仪量测, 想断定干预条纹的外形时, 必须先懂得待测物体的外形, 或者是由干预条纹的外形, 来断定待测物体2-2-2-5 干预条纹断定运用实例二因为干预条纹会跟着参考面的不合而不合, 所以当我想知道待测面的外形时, 就必须先知道尺度面的外形是什么?如今我们以统一外形的待测物-凸透镜为例当待测物为一个球面, 而参考面为一尺度平面时,其干预条纹可能为一齐心圆散布, 但若参考面改为尺度曲率之球面时,其干预条纹则可能成为直线散布 ,产生统一待正面却有不合干预条纹散布的原因, 在于干预条纹所看到的是待正面与参考面之间的差别,是以, 假如要断定哪一个干预条纹的待测物是球面, 就必须先懂得, 量测时所参考的参考是什么?才干准确藉由干预条纹断定出待测之面第三章：干预仪种类3-1 Newton Interferometer干预仪的种类异常的多, 在这里所介绍的是五种最罕有的干预仪.第1个是Newton Interferometer牛顿干预仪左边的Quasimonochromatic point source是一个几近单波长的点光源, Quasimonochromatic为单波长的意思, point source是点光源.点光源经由透镜变成平行光后, 打到下方卵形待测物上, 这个待测物可能为透镜之类的物体, 待测物下方的平面Optical flat 则是参考面, 平日做为参考面的平整度, 也就是Surface irregularity, 必须要1/10λ以上, 分母愈大就暗示其平整度愈3-2 Michelson Interferometer第2个是麦克森干预仪Michelson Interferometer.当麦克森干预仪和牛顿干预仪做比较时, 会发明它其实不是一个点光源, 光源有些散开, 光线在经由第一块镜片之后透过中央的分光镜O, 使得一部分的光反射到反射镜M2再反射回分光镜O, 而一部分的光则穿透抵偿片C, 到达反射镜M1之后才反射回分光镜O合成统一道光, 并且将成果打到D(Detector)上, 是以我们就可以在Detector上看到一圈一圈的条纹, 也就是干预图A了. 所以麦克森干预仪通经常运用来量测距离的变更当我们要量测距离时, 只要先量测出本来的干预条纹A之后, 再将反射镜M2往后移, 量测出干预条纹B, 然后就可以从条纹A~B的变更算出距离了.3-3 Fizeau Interferometer (一)第3个是斐洛干预仪Fizeau Interferometer是今朝一般最罕有的干预仪, 也是架构最简略, 量测最便利的一种.左上方的laser becm 雷射光源, 雷射光源是异常好的单波长光源, 经由中央的几道程序之后, 在经由Reference flat 参考面时, 部分光被反射, 部分光则穿透至flat under fest待测面上后再反射归去, 是以我们看到的成果是参考面与待测面的差别, 当参考面不合时, 所测出的待测面条纹也会不合.这种干预仪的缺陷是: 轻易受风向.震撼.与空气变更等的外力影响, 必须放在密闭室内的防震桌上, 才干清晰看到干预条纹, 所以又称为非共路径干预仪.3-3 Fizeau Interferometer (二)Fizeau Interferometer这2种是由2家著名的仪器公司制作的斐洛干预仪左图是ZYGO公司所制作的斐洛干预仪,而右图则是VEECO公司的斐洛干预仪,一般光学公司在倾销较好的干预仪装备时, 平日是以这2家公司的仪器为倾销尺度.3-4 Mach-Zehnder Interferometer第4个是Mach-Zehnder 干预仪左下方的光源Extended source, 为一与麦克森干预仪类似的扩大光源, 光源经由第一个 Beam-splitter之后分为二道, 互异经由一片Mirror反射镜, 再经由第二个Beam-splitter合成一道光之后, 将成果打到Detector上.因为中央分为二道光源的关系, 在空间及距离上可以做较大的调剂, 所以比较合适量测体积大或穿透性大的物体, 例如: 我们可以用来量测大面积的玻璃.将待测物放在路径上的第一个 Beam-splitter与Mirror反射镜之间, 我们就可以看到路径A.路径B与待测物之间的差别.这也是一个非共路径干预仪, 它的缺陷是: 轻易受空气变更等的外力影响,长处是: 可以量测体积或面积较大的物体.3-6 Twyman-Green Interferometer第5个是Twyman-Green 干预仪Twyman-Green 干预仪和麦克森干预仪很类似.当一道光源进来, 经由BEAM EXPANDER将光源变得比较大束后, 经由中央的BEAMSPLITTER 分为二道光, 反射回来之后再回到侦测器,上每种干预仪都有各自不合的运用规模.偏向和限制.第四章：现实检测办法4-1可运用规模干预仪可以运用的规模:1. 是概况的外形2. 曲直率测试3. 是概况平整度或表光滑度4. 可以量测玻璃二侧的面是否够平整5. 角度测试, 有些光学组件是有角度的, 可藉此量测其准度6. 应力测试, 例如眼镜或相机镜头, 当必须以其它对象夹住玻璃时, 可以测试该玻璃的变形量.4-2 干预仪运用于液晶投影机组件磨练那么干预仪到底运用在那些液晶投影机组件的磨练:例如: X-cube是液晶投影机中把RGB三个色光合在一路的主要组件, 我们有几种检测它的方法:第1 是量测概况平整性:我们运用的是WYKO 6000的斐洛干预仪, 仪器的前面尺度参考面, 光源由参考面打到待测物的第一个面时会反射, 我们看到的是它的差别度, 也是以可以量测出待测面的概况平整度.并由盘算机直接判读出准确的数据成果.假如我们拿一张不透光的白纸遮住个中一边的光, 那么被遮住的部分就不会再有光从下方消失, 而只显示出一部分的反射条纹.第2 是量测内反射面的平整度:光源由参考面打到待测物的第一个面时会反射,但是也可以打进待测物里面, 经由反射的进程再反射回参考面,也就是就, 运用统一个架构可以量测到物体的二面, 那么要知道我们量测的到底是哪一个面? 假如我们拿一张不透光的白纸遮住个中一边的光, 那么被遮住的部分就不会再有光从下方消失, 但会显示出没被遮住的部分反射条纹, 那么所测得的就是概况平整度. 而内反射的光源是由上方打入待测物中, 再经由反射从下方出来, 所以假如我们拿一张不透光的白纸遮住上方的光, 那么就不会再有光从下方消失, 如许就能得知今朝所量测的是内反射面平整度了.第3 是量测内反射面的角度误差:这是X-cube的正面图, 理论上都邑尽量请求达到接近90度, 所以我们也可以用干预仪来量测内反射面的角度误差第4 量测穿透波面的平整度:光在投影机中必须是穿透的, 假如X-cube有一些瑕疵的话, 显示出来的影像就会不英俊, 所以就必须量测其穿透波的平整度.当光源从上方打出来, 透过待测物打到尺度反射镜片时, 再反射归去, 假如待测物的放置地位是平整的, 那么每一道光都邑循本来的门路反射归去, 可能会分不清晰到底是哪一个面所产生的干预条纹. 这时可以调剂待测物平台的竖直度, 使部分光不会进到干预仪中, 那么就可以很清晰的看到干预条纹了.Aperture:In television optics, it is the effective diameter of the lens that controls the amount of light reaching the photoconductive or photo emitting image pickup sensorANSI Lumens:ANSI stands for American National Standards Institute. It is a standard for measuring light output. Different lamps play a role on light output. Halogen lamps appear dimmer than another metal-halide, even if the two units have the same ANSI lumen rating. Type of LCD technology (active matrix TFT, Poly-Si, passive), type of overall technology (LCD vs. DLP vs. CRT), contrast ratios, among other factors can also affect the end result.ASAP原名为Advanced System Analysis Program,为美国BRO (Breault Research Organization) 公司研发的一套专业光学仿真软件,它可以帮忙运用者仿真真实之光学体系,以达到最现实之光学剖析成果Dichroic: A mirror or lens that reflects or refracts selective wavelengths of light. Typically used in projector light engines to separate the lamps "white" light into red, green, and blue lightDigital Light Processing (DLP):The commercial name for this technology from Texas Instruments (TI):F-number (f/#) f/# is the ratio of the effictive focal length of an optical system to its clear aperture. For example, a 50mm effictive focal length lens system with a clear aperture of 25mm is f/2.Focal Length (FL)Regarding optical elements and systems: effective focal length (EFL) - Distance from theprinciple plane to the focal point; front focal length (FFL) - Distance from the vertex of the first lens to the front (left) focal point; back focal length (BFL) - Distance from the vertex of the last lens to the back (right) focal point.LCD:LCD stands for liquid crystal display and comes in many forms, sizes, and resolutions. Its primary purposeis to present a digital image for viewing. A common use of LCDs is as a display on a notebook computerPanel:Also known as a projection panel, LCD projection panel, or plate. The panel is the predecessor of today's projectorsProjector: A projector is a device that integrates a light source, optics system, electronics and display(s) for the purpose of projecting an image from a computer or video device onto a wall or screen for large image viewing.TFT:Thin Film TransistorZoom Lens: A lens with a variable focal length providing the ability to adjust the size of the image on a screen by adjusting the zoom lens, instead of having to move the projector closer or further.ZEMAX：是一套分解性的光学设计软件.它将现实光学体系的设计概念.优化.剖析.公役及文件整合在一路.ZEMAX的运用规模包含：传统相机.数字相机镜头.不雅景窗…设计;DVD.VCD读写头.投影显示器.照明体系.干预仪ser diode…等。
光学仪器中的干涉仪与衍射仪教案
光学仪器中的干涉仪与衍射仪教案教案名称：光学仪器中的干涉仪与衍射仪一、教学目标：1.了解干涉仪和衍射仪的基本原理和组成。
2.理解干涉仪和衍射仪在光学研究和应用中的重要性。
3.能够正确使用干涉仪和衍射仪进行实验操作。
4.培养学生对光学现象的探究精神和实验操作能力。
二、教学内容：1.干涉仪的原理与组成：干涉现象、光程差、光源、分束器、反射镜、光程差调节器、检测器。
2.衍射仪的原理与组成：X射线发生器、探测器、衍射几何与光路。
3.干涉仪与衍射仪的应用：长度测量、厚度测量、折射率测量、材料研究、生物医学应用。
三、教学步骤：1.导入新课：通过展示一些光学现象的图片，引导学生思考这些现象是如何形成的，引出干涉仪和衍射仪的概念。
2.干涉仪原理讲解：通过模拟演示干涉仪的工作过程，解释干涉现象和光程差的原理，使学生了解干涉仪的工作原理和组成。
3.衍射仪原理讲解：通过模拟演示衍射仪的工作过程，解释X射线衍射的原理和探测器的功能，使学生了解衍射仪的工作原理和组成。
4.实验操作演示：教师演示如何正确使用干涉仪和衍射仪进行实验操作，强调实验注意事项和安全要求。
5.学生实践操作：学生分组进行实验操作，教师巡回指导，纠正错误操作。
6.总结与拓展：总结干涉仪和衍射仪的原理和应用，拓展其在光学研究和实际生活中的应用，激发学生探究光学现象的兴趣。
四、教学评估：1.课堂表现：观察学生在课堂上的参与度和专注度，评估学生对干涉仪和衍射仪的理解程度。
2.实验操作：检查学生的实验操作技能，评估学生对实验器材的掌握程度。
3.课后作业：布置相关题目，要求学生撰写实验报告，评估学生对课堂知识的掌握程度。
五、教学反思：根据学生的课堂表现和实验操作情况，反思教学中的优点和不足，进一步优化教学设计，提高教学质量。
同时，要注重培养学生的探究精神和实验操作能力，激发学生对光学现象的兴趣和热情。
高中物理干涉仪的设计及使用教案
高中物理干涉仪的设计及使用教案引言：干涉现象是物理学中的重要实验现象之一，对于帮助学生理解光的波动性质及干涉现象的产生机制有着重要的意义。
为了引导学生深入了解干涉现象，本教案将介绍高中物理干涉仪的设计及使用方法。
一、实验目的本实验的主要目的是通过设计和使用物理干涉仪，学习干涉现象的产生原理，并能利用仪器观察和解释干涉现象的实验现象。
二、实验原理1. 干涉现象的产生原理干涉现象是指两个或多个波的相遇，导致波的叠加而产生的明暗条纹。
这是由于光的波动性质所决定的，当两束光波在相遇时，波峰与波峰相遇形成增强干涉，波谷与波谷相遇形成增强干涉，而波峰与波谷相遇则形成相消干涉。
2. 干涉仪的组成干涉仪主要由激光光源、分光镜、反射镜、物镜、目镜和干涉屏构成。
其中，激光光源发出的单色光作为起源光源，经过分光镜分成两束光线，分别射向反射镜和物镜。
经过物镜后，两束光线汇聚到干涉屏上，并产生干涉现象。
三、实验器材和材料1. 物理干涉仪2. 激光光源3. 干涉屏四、实验步骤1. 准备工作：a. 将物理干涉仪稳定地放置在实验台上，并调整仪器位置，使得光线路线垂直。
b. 打开激光光源，调整光线的强度和方向，保证光线稳定且直线传播。
2. 调整干涉屏：a. 将干涉屏垂直放置在实验台上，使其与光路平行。
b. 调整干涉屏与物理干涉仪之间的距离，使得干涉屏上能够观察到明暗条纹。
3. 观察干涉现象：a. 调整物镜和反射镜，使得两束光线在干涉屏上出现交叉干涉状。
b. 观察干涉屏上形成的明暗条纹，并记录相关的实验现象。
c. 根据实验现象，深入讨论干涉现象的产生机制和原理。
五、实验注意事项1. 操作仪器时要轻拿轻放，避免损坏仪器。
2. 调整光源时要小心光线的刺眼，避免对眼睛造成伤害。
3. 实验结束后，将仪器归位并关闭激光光源。
结论：通过设计和使用物理干涉仪，我们学习到了干涉现象的产生原理和干涉仪的使用方法。
干涉现象的出现证实了光的波动性质，并通过观察干涉屏上的明暗条纹提供了具体的实验现象。
高中物理杨氏干涉仪的物理原理教案
高中物理杨氏干涉仪的物理原理教案一、引言杨氏干涉仪是一种重要的光学仪器，它能够帮助我们观察光的干涉现象，并通过实验来验证波动光学理论。
本文将重点介绍高中物理课程中杨氏干涉仪的物理原理以及相关实验内容。
二、物理原理1. 光的波动性光既可以被视作一种粒子，又可以被视作一种波动。
杨氏干涉仪的原理基于光的波动性质。
2. 相干光相干光是指波长相同、频率相同、相位差恒定的两束光。
只有相干光才能发生干涉现象。
3. 光的干涉光的干涉是指两束或多束光相遇后叠加运动产生的明暗交替的光强分布现象。
杨氏干涉仪利用光的干涉现象来实现测量。
4. 光的双缝干涉光的双缝干涉是指光通过两个狭缝后，在屏幕上会出现干涉条纹的现象。
这是因为两个狭缝发出的相干光在屏幕上叠加形成干涉条纹。
5. 杨氏干涉仪杨氏干涉仪是利用双缝干涉的原理来测量光的波长的仪器。
它由一束单色光源、两个狭缝和一个屏幕组成。
三、实验步骤1. 准备实验材料：杨氏干涉仪、单色光源、刻度尺、透明直尺等。
2. 调整光源位置：将光源放置在一定高度上，使光线垂直射向杨氏干涉仪的狭缝。
3. 调整狭缝宽度：根据需要，调整杨氏干涉仪的两个狭缝的宽度，以使得干涉条纹清晰可见。
4. 调整屏幕位置：将屏幕放在适当位置，以便观察干涉条纹。
5. 观察干涉条纹：通过调整狭缝间距和狭缝宽度，观察干涉条纹的变化，并记录相关数据。
6. 计算波长：根据杨氏干涉仪的构造和实验数据，利用相应的公式计算光的波长。
四、实验注意事项1. 实验环境：实验应在相对较暗的环境中进行，以避免外界光干扰。
2. 实验数据记录：应准确记录实验数据并进行整理，以便后续分析和计算。
3. 实验器材使用：使用杨氏干涉仪时，要小心操作，避免损坏实验器材。
4. 切勿直视光源：在实验过程中，切勿直视光源，以免对眼睛造成伤害。
五、实验结果与讨论根据实验数据和计算结果，可以得出杨氏干涉仪能够测量光波长的结论。
通过调整狭缝间距和狭缝宽度，可以控制干涉条纹的间距和亮暗程度，从而实现对光波长的测量。
激光平面干涉仪说明书讲解
一、用途激光平面干涉仪是一种使用方便的光学精密计量仪器，主要用于精密测量光学平面度。
仪器配有激光光源（波长为632.8nm）。
对于干涉条纹可目视、测量读数。
工作时对防震要求一般。
该仪器可应用与光学车间、实验室、计量室。
如需配购相关的必要附件，可精密测量光学平面的微小楔角、光学材料折射率n的均匀性，光学镀膜面或金属块规表面的平面度，90度棱镜的直角误差及角锥棱镜单角和综合误差。
二、主要数据1. 第一标准平面（A面）,不镀膜。
工作直径：D1=φ146mm不平度小于0.02um2.第二标准平面（B面），不镀膜。
工作直径：D2=φ140mm不平度小于0.03um3.准直系统：孔径F/2.8，工作直径：D0=φ146mm焦距：f=400mm4.测微目镜：焦距f=16.7mm，放大倍数β=15X，视场角2W=40°，成像物镜：1.D=4.5 II.D=7 III.D=10F=15 f=23 f=375.工作波长：632.8nm6.干涉室尺寸：深260X宽300X190mm。
7.光源规格：激光ZN18（He-Ne）。
8.仪器的外形尺寸：长X宽X高 350X400X720mm9.仪器重量：100公斤图一第一标准平面（A面）精度照片图二第二标准平面（B面）三、工作原理本仪器工作基于双光束等厚干涉原理。
根据近代光学的研究结果，光兼有波动与颗粒两重特性。
光的干涉现象是光的波动性的特性。
因此，介绍本节内容时，仅在光的波动性的范围内讨论，例如，把“光”称为“光波”，“平行光”称为“平面光”。
波长为的单色光经过仪器有关的光学系统后成为平面波M。
（如图三所示），经仪器的标准平面P1和被检系统P2反射为平面波M1和 M2。
M1、M2即为两相干光波，重叠后即产生等厚干涉条纹。
等厚干涉原理能够产生干涉的光束，叫相干光。
相干光必须满足三个条件：1.震动方向必须一致，2.频率相等：3.光束必须相遇，且在相遇点处的相位差在整个时间内为一常量。
ZYGO干涉仪-使用说明讲课教案
Z Y G O干涉仪-使用说明1目的为了使员工正确熟悉的使用ZYGO干涉仪。
本文详细说明了如何使用ZYGO 干涉仪来测试晶体的平行度、波前、平面度等指标。
2范围本文件涉及用ZYGO 干涉仪检测平面元件的一般方法。
3 录取数据在检验过程中将会生成以下记录：3.1干涉图（保存文件名为*.Tif），在实时窗口上点击FILE-SAVE保存。
3.2测试数据（保存文件名为*.Dat），测试完成后点击SAVE DATE保存。
4 Zygo干涉仪的定义4.1 应用（application）应用是ZYGO 干涉仪中一系列功能的组合，保存为后缀名为“*.app”的文件。
不同的应用用于不同项目的测量。
比较常用的是GIP.app 用于一般的平面和球面的测量，GPI-Cylinde.app 用于柱面面形的测量，Angle.app用于平行角度的测试。
4.2 猫眼像（cateye）又称为标准镜的像。
标准镜的出射光在焦点处被返回时出现的干涉条纹，是透过干涉仪的光线与和它对称的标准面之间的干涉图形。
4.3 镜片像从标准镜出射的光在整个零件表面被原路反射回来与标准面的反射光发生干涉产生的干涉图形。
包含待测零件的表面或波前信息，是面形检测的主要信息来源。
4.4 升降台可以升降的平台，带有小倾角调节功能，一般用于放置平面元件。
4.5 Align/View 模式按下控制盒上的align/view 切换的2 个模式之一。
align模式可以看到一个黑色固定的十字线和反射回干涉仪的光点，一般用于零件对准，特点是视场较大。
View 模式是按下控制盒上的align/view 切换的2 个模式之一，可以看到干涉条纹，特点是放大率较高，但是视场较小。
一般在align界面对准后在view界面观察条纹。
4.6 标准镜干涉仪上使用的参考表面，用于生成理想的平面、球面波，作为测量基准。
4.7 长度基准设定图像的长度基准，因为放大率不同或者屈光度不同，同样大小的干涉图所代表的零件大小可能有很大的差异。
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Z Y G O干涉仪-使用说明1目的为了使员工正确熟悉的使用ZYGO干涉仪。
本文详细说明了如何使用ZYGO 干涉仪来测试晶体的平行度、波前、平面度等指标。
2范围本文件涉及用ZYGO 干涉仪检测平面元件的一般方法。
3 录取数据在检验过程中将会生成以下记录：3.1干涉图（保存文件名为*.Tif），在实时窗口上点击FILE-SAVE保存。
3.2测试数据（保存文件名为*.Dat），测试完成后点击SAVE DATE保存。
4 Zygo干涉仪的定义4.1 应用（application）应用是ZYGO 干涉仪中一系列功能的组合，保存为后缀名为“*.app”的文件。
不同的应用用于不同项目的测量。
比较常用的是GIP.app 用于一般的平面和球面的测量，GPI-Cylinde.app 用于柱面面形的测量，Angle.app用于平行角度的测试。
4.2 猫眼像（cateye）又称为标准镜的像。
标准镜的出射光在焦点处被返回时出现的干涉条纹，是透过干涉仪的光线与和它对称的标准面之间的干涉图形。
4.3 镜片像从标准镜出射的光在整个零件表面被原路反射回来与标准面的反射光发生干涉产生的干涉图形。
包含待测零件的表面或波前信息，是面形检测的主要信息来源。
4.4 升降台可以升降的平台，带有小倾角调节功能，一般用于放置平面元件。
4.5 Align/View 模式按下控制盒上的align/view 切换的2 个模式之一。
align模式可以看到一个黑色固定的十字线和反射回干涉仪的光点，一般用于零件对准，特点是视场较大。
View 模式是按下控制盒上的align/view 切换的2 个模式之一，可以看到干涉条纹，特点是放大率较高，但是视场较小。
一般在align界面对准后在view界面观察条纹。
4.6 标准镜干涉仪上使用的参考表面，用于生成理想的平面、球面波，作为测量基准。
4.7 长度基准设定图像的长度基准，因为放大率不同或者屈光度不同，同样大小的干涉图所代表的零件大小可能有很大的差异。
设定长度基准的目的就是告诉干涉仪图形中的一段长度相当于镜片中长度的多少，方便控制测量区域和设定掩膜。
4.8 掩膜（mask）表明干涉图中有效区域的工具。
可以根据需要设定有效区域的形状、大小、位置，也可以从有效区域中挖去一部分不需要的。
5 职责主要包括以下几个方面：5.1 zygo干涉仪使用和维护部门为品管部。
品管部经理负责保证过程实施所需的培训及资源。
5.2 按照校准计划对设备定期检定。
5.3 指定的仪器使用者需保证使用过程按按照操作规程操作仪器。
5.4 定期对设备进行保养。
6 操作主要内容.6.1开机依次开启ZYGO显示器电源，机箱控制面板上电源按钮：MASTER、MONITOR、AUX1、AUX2，以及干涉仪主机箱右侧下方POWER。
6.2运行程序进入Windows 后，双击桌面上的Metropro.exe （如图一）操作软件，运行程序，进入ZYGO测试操作桌面。
启动完成后会自动进入GPI.app，如果没有，关闭当前的窗口，待其缩小为按钮后，在应用选择窗口中点击相应的应用。
图一6.3平行度测试主要测试步骤如下：6.3.1按监视器遥控器上的显示切换键（ALIGN/VIEW ），使监视器处于排列状态。
扭动参考反射镜上方的调节旋钮，调整镜面方向，使得反射镜反射回的最亮光斑与十字分划线交点重合。
完成后,按遥控器上的显示切换键（ALIGN/VIEW ），使监视器处于浏览状态。
双击ZYGO 测试操作桌面中angle.app 按钮进入平行测试操作界面。
6.3.2调整好后将待测晶体放置到样品支架上，通过观察监视器调整晶体，使晶体垂直于测试光（监视器中晶体边缘清晰可见。
）6.3.3点击操作界面左下角Measure Controls 对话框中的 Refractive index, 录入待测晶体的折射率（选择632.8nm 时对应晶体的折射率，如图二），按回车键确定。
图二6.3.4点击测试界面左上角的Calibrate 按钮，在弹出的对话界面中点击Fringe作 业 文 件 文件编号 ZYGO 干涉仪使用说明 版本/修订 页码 3/8按钮,对话框中图像显示会进行更新，锁定并显示监视器中画面。
使用鼠标标记晶体通光面宽度，在弹出的对话框中，录入晶体通光面宽度，按回车键确定。
6.3.5点击测试界面中左上角Mask Data按钮（如图三、四所示）, 在弹出的有动态图像的对话框中，首先从下部选项中选择晶体外形标定（例如正方形则选择square）。
在动态图像中，使用鼠标准确标定待测晶体，要求标定范围不能超出晶体。
并在动态图像上方无晶体的空间内，选择与待测晶体规格相近的区域，此区域将作为参考区域。
图三然后，点击下部选项中的BG Inc使该按钮变为BG EXC，锁定选择区，点击Define，定义Acq。
之后点击Test，选择Unfill，去除最后标定的参考区域，图四点击Define，定义Test（晶体测试区域）。
再点击Ref，选择Fill，添加最后标定的参考区域，点击Pick，然后用鼠标点击待测晶体区域边框，选择Unfill，去除晶体待测区域，点击Define，定义Ref（参考区域）。
6.3.6点击测试界面中左上角Measure按钮，系统进行自动测算。
当监视器中左下角出现Wedge X.X sec（表示被测量器件两表面的夹角为X.X秒）时，记录下此时X.X 即为晶体的平行度。
测试完毕后关闭平行度测试操作界面，点击左上角X符号，退回到ZYGO主测试操作桌面。
6.4.1 调整监视器遥控器上的显示切换键（ALIGN/VIEW ），使监视器处于排列状态。
移除标准参考反射镜面，将晶体放置到样品支架上，调整晶体方向，使其反射回的光斑与十字分划线交点重合。
完成后，按监视器遥控器上的显示切换键，使监视器处于浏览状态。
点击ZYGO 测试操作桌面中GPI.app 按钮进入平面度测试操作界面。
6.4.2点击测试界面左上角的Calibrate 按钮（如图五所示），在弹出的对话界面中点击Fringe 按钮,对话框中图像显示会进行更新，锁定并显示监视器中画面。
使用鼠标标记晶体通光面宽度，在弹出的对话框中，录入晶体通光面宽度，按回车键确定。
6.4.3点击测试界面中左上角Mask Data 按钮（如图五所示）, 在弹出的有动态图像的对话框中，首先从下部选项中选择晶体外形标定（例如正方形则选择square ）。
在动态图像中，使用鼠标准确标定待测晶体，要求标定范围不能超出晶体。
点击Define ，定义待测区域。
6.4.4点击测试界面中左上角Measure 按钮，系统进行自动测算。
当监视器中左上角出现PV X.XXX Wave （表示被测样品最高点与最低点之间的距离为X.XXXλ）时（如图六所示），记录此时X.XXX 即为晶体的平面度值。
测试完毕后关闭测试操作界面，点击左上角X 符号，退回到ZYGO 主测试操作桌面。
图五 图六 6.5 波前畸变测试主要测试步骤如下：作 业 文 件 文件编号 ZYGO 干涉仪使用说明 版本/修订 页码 5/86.5.1调整监视器遥控器上的显示切换键（ALIGN/VIEW），使监视器处于排列状态。
扭动参考反射镜上方的调节旋钮，调整镜面方向，使得反射镜反射最亮光斑与十字分划线交点重合。
完成后,按监视器遥控器上的显示切换键（ALIGN/VIEW），使监视器处于浏览状态。
点击ZYGO测试操作桌面中GPI.app按钮进入波面测试操作界面。
6.5.2将待测晶体放置到样品支架上，通过观察监视器调整晶体，使晶体垂直于测试光（监视器中晶体边缘清晰可见）。
6.5.3点击测试界面左上角的Calibrate按钮，在弹出的对话界面中点击Fringe按钮,对话框中图像显示会进行更新，锁定并显示监视器中画面。
使用鼠标标记晶体通光面宽度，在弹出的对话框中，录入晶体通光面宽度，按回车键确定。
6.5.4 点击测试界面中左上角Mask Data按钮, 在弹出的有动态图像的对话框中，首先从下部选项中选择晶体外形标定（例如正方形则选择square）。
在动态图像中，使用鼠标准确标定待测晶体，要求标定范围不能超出晶体。
点击Define，定义待测区域。
6.5.5点击测试界面中左上角Measure按钮，系统进行自动测算。
当监视器中左上角出现PV X.XXX Wave（表示被测样品最高点与最低点之间的距离为X.XXXλ）时，记录此时X.XXX即为晶体的波面数值（如图五所示）。
测试完毕后关闭波面测试操作界面，点击左上角X符号，退回到ZYGO主测试操作桌面。
7 细节说明和结语7.1 安全要求7.1.1 测量过程中，注意对透镜的防护，尤其是表面和边角容易损坏的部位。
7.1.2 标准镜使用时要插入到位，螺丝拧紧。
不用时要摆放到盒子中避免意外损坏。
7.1.3使用干涉仪测量面形主要包括以下步骤：开机，选择、安装标准镜，找到待测零件表面干涉条纹，输入零件号等相关信息，设定长度基准，取掩膜，测量，结果保存和打印。
不同的零件在找干涉条纹和一些设定方面有所区别，但是基本步骤差不多。
7.2 选择、安装标准镜选择：平面和柱面选择平面标准镜TF，球面选择球面标准镜。
球面标准镜在选择的时候要考虑镜片的曲率半径和口径，参照JENfizar 的标准镜选择。
安装：将标准镜的两个插销对准标准镜安装支架上的卡口插入，旋转，安装到位，旋转锁死螺钉固定好。
按下控制盒上align/view 切换到align 模式，将光点调到十字线的中心。
7.3 寻找干涉条纹平面：将待测面正对干涉仪主机放置到升降台上，如果是楔角较小的平片或者直角棱镜之类的可能需要把背面事先涂上凡士林来消除杂光影响。
按下控制盒上的align/view 按钮切换到align 模式，调整待测零件的俯仰和水平旋转在动态窗口中找到零件表面反射回来的光点，并将其调整到十字线中心。
再次按下align/view 按钮切换到view 模式，微调零件或者标准镜的俯仰和水平旋转，将条纹调到3 根左右。
球面：将镜片夹到六位调整架上，待测面正对干涉仪主机。
切换到view 界面，沿导轨前后移动调整架至干涉仪的出射光聚焦到零件表面（可用一张小纸条贴于零件表面观察）。
此时干涉仪中出现的条纹称为猫眼像（cateye），也常称作标准镜的像。
调整六位调整架，使零件上下移动把条纹调到充满整个视场，微调标准镜的位置，使得条纹对称。
凸面靠近，凹面远离干涉仪主机寻找表面像，紧盯刚才找到的猫眼条纹，它会渐渐变小然后又慢慢变大，再次变大的条纹就是零件的表面像，微调六维调整架将条纹调到3 根。
在整个寻找过程中，光点可能会移动，通过调整来保持光点始终在屏幕中心。
如果仅仅要测量面形，找到像之后进入步骤9.4 即可；如果还要测量曲率半径，则在找到镜片表面像之后按下光栅尺面板上的“X”按钮让示数归零，再次回到猫眼像位置，此时光栅尺的示数即为待测零件的曲率半径。