光學(xué)檢測(cè)儀和激光干涉儀
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朗奇檢驗(yàn)法是評(píng)價(jià)和測(cè)量一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)像差的最簡(jiǎn)單、最有效的方法之一。該方法的步驟是將低頻衍射光柵(小于50線對(duì)/mm)置于被檢驗(yàn)透鏡焦點(diǎn)附近,由產(chǎn)生的不同衍射級(jí)次之間的干涉條紋形狀來(lái)評(píng)定透鏡的質(zhì)量。朗奇檢驗(yàn)的特點(diǎn)是簡(jiǎn)單,快速,成本低,不受被檢驗(yàn)元件口徑限制。光學(xué)界將這種光柵檢驗(yàn)方法命名為“朗奇檢驗(yàn)”,這種光柵成為“朗奇光柵”,所得到的檢驗(yàn)圖形稱為“朗奇圖形”。以下介紹其幾何原理。
二、幾何原理
朗奇檢驗(yàn)法實(shí)際上是直接測(cè)量橫向像差TA的方法,如圖1所示。其何原理是把條紋看做是光柵的陰影。被檢光學(xué)系統(tǒng)出射光瞳上的波像差為:
將上式改為通用形式,可得:
式中,r為出射光瞳或者被測(cè)試的表面到朗奇光柵的距離。
如果光柵的離焦量比較小,則該距離可以近似地表示為波前的曲率半徑。因此,假定一個(gè)朗奇光柵的刻線間距為d,則通??梢允剑?/span>3)表示第m個(gè)條紋的點(diǎn)(x,y):
其中,假定朗奇光柵刻線與y軸之間的夾角為φ,如圖2示。
圖1 朗奇檢驗(yàn)法
圖2 波前和光柵刻線的方向關(guān)系
1.離焦:
圖3 帶離焦的朗奇圖樣:a)焦點(diǎn)外部,b)焦點(diǎn)上,c)焦點(diǎn)內(nèi)部
2.球差:
圖4 帶球差的朗奇圖 a)近軸焦點(diǎn) b)近軸和邊緣焦點(diǎn)之間
c)邊緣焦點(diǎn) d)焦點(diǎn)之外
3.彗差:
圖5 具有彗差的朗奇圖