光栅Talbot象对比度的实验测试系统

　　本文在理论分析的基础上，阐述了光栅Talbot象对比度的实验测试系统，该系统由激光光源，扩束准直系统，光栅，精密导轨，细分机构及光电倍增管接收器组成，文亨对各部分作了详细的介绍，时相应的电路作了说明，并给出了Talbot象对比度的测试结果。光栅Talbot象时比度的实验研究，将时利用莫尔偏转法测量相位物体时取得的条纹质量的分析研究，有很大的好处。

　　一、引言

　　在利用莫尔偏转法测量相位物体时，由于第二块光栅不能准确地放置在第一块光栅的Talbot象面处而引起衍射效应对莫尔条纹的对比度影响这已通过理论分析而得到证实，我们知道两块光栅之间的距离对莫尔条纹的对比度有很大的影响，由于第二块光栅是实体光栅，因此条纹的对比度主要取决于第一块光栅的象的对比度，这是因为第一块光栅的自成象在不同的位置处的对比度是不同的，对于这一点，为了从实验上得到证实，我们设计了相应的实验装置，下面将对此进行详细的介绍。

　　二、实验装置设计

　　1实验装置原理图

　　氦氖激光器发出的激光经过扩束准直系统后入射到光栅上，将光栅放置在与精密导轨连为一体的载物平台上，由TP一501单板机发出控制信号经过功放电路后驱动步进马达转动，步进马达驱动精密螺旋传动装置使载物平台和光栅做微量移动，光栅在一个节距内不同位置处的光强被针孔和光电倍增管接收后，经过信号放大电路再同A/D转换电路相连，将得到的数据存入到单板机的存贮区中，然后根据下列公式:

　　计算出在不同位置处光栅Talbot象的对比度，从而证实莫尔偏转法测量相位物体时衍射效应对条纹对比度的影响及其理论推导公式的正确性。

　　2.实验装置各项参效的确定及设计

　　(1)光源部分

　　采用氦氖激光器作光源，入=632·8nm，激光器工作电压必须经过稳压，以尽可能减小由于电源电压波动而引起的激光器输出光强的不稳定，从而引起光电倍增管输出的不稳定。

　　(2)扩束准直部分

　　显微物镜放大倍数为40X，针孔直径为15μm，准直物镜焦距为550mm，直径为60mm。

　　(3)光栅部分

　　光栅节距P=0.201mm，开口比a=0.4378

　　(4)步进马达部分

　　采用三相六拍式步进马达，每步为1.5^o，步进马达的转动通过TP一801单板机进行控制，步进马达转动的速度根据实验需要由单板机控制其周期来实现。

　　(5)功放电路部分

　　由于从TP一01单板机发出的控制步进马达转动的信号电流太小，不能直接驱动步进马达工作，需要进行功率放大，下图是功放电路图。