新型快速干涉仪的设计

　　大尺寸光学元件表面精度的测量，风洞流场图的定量分析，以及制作高精平面磁盘以提高其存储密度等都要用干涉计量方法对物体表面进行精密测量，而传统测试方法则远远达不到干涉计量法这样高的测量精度.

　　多年来，干涉仪一直用来对物体表面和波阵面进行精密测量。随着激光问世，商品化的干涉仪因其操作方便、测量精度高而享誉世界。相位测量干涉仪波阵面测量精度一般可达15nm.

　　干涉仪因灵敏度高常用于物体表面粗糙度的测量，然而灵敏度高却使它对环境扰动过于敏感。常常采用气动平台来控制振动，良好的环境隔离以减小空气扰动，将被测物体牢固安装以克服环境因素的影响。遗憾的是，这就使大部分干涉仪仅能在环境控制较好的场所使用。

　　有时，无法对环境进行控制，但仍需较高的测量精度。如:大型光学仪器因其相干光程长易受空气扰动、层流和振动的影响.

　　风洞测量也存在振动和空气密度不断变化这类向题.磁盘面形随转速而变，在3600转/分或更高转速下，要进行表面平面度测量。如果能将干涉图案“冻结”，则干涉计量法完全可以用在这类受环境干扰问题的测量上。

　　多数商用相位测量干涉仪可用压电方法对顺序相移图进行扫描，获得多个视频画幅，用来计算出波前形状。常用的相位测量干涉仪采用该方法获得测量数据需耗时100ms.除非相移图受环境因素影响变化很慢，否则100ms这样长的时间无法冻结环境因素造成的漂移。

　　据称有两种市售的干涉仪仅需单张画幅即可解决这个问题。许多CCD芯片带有电子快门，曝光时间短达100科s。

这样就能冻结振动和干扰的诱响。如需要更短的曝光时问进行测量，可采用频闪灯作照明光源，曝光时间短达10拜s。

　　德国Zeiss公司生产的Direet100干涉仪和美国PhaseShiftTeehnology公司生产的同步相移干涉仪(SPsl)采用不同途径测量及计算波前相位。Direct’100干涉仪采用一个摄象头，用高的空间载频对相位信息进行编码。SPSI带四个摄象头，用光学方法可同时得到四幅相移干涉图。

　　Direct100干涉仪采用了直接测量干涉计量技术，测量波阵面波前形状。该仪器实质上就是在聚焦透镜前设有斐索参考面的斐索干涉仪。调整斐索板相对光轴的倾角，参考光按一定角度返回同测试光相遇，产生垂直于这二条光束构成的平面的斜向干涉条纹。

　　这些斜向干涉条纹起着空间载频作用，它携带着波前相位误差的特征。用空间外差技术可将这种二维强度分布图解调，从中提取图象画幅的相位函数。