本節(jié)介紹一個(gè)Fizeau干涉儀的模擬實(shí)例。

干涉儀有多種類(lèi)型，這里介紹的Fizeau干涉儀是一種干涉儀，廣泛用于測(cè)量光學(xué)元件和透射波面的表面精度。 這里我們介紹一個(gè)使用Fizeau干涉儀來(lái)測(cè)量透鏡的透射波面變形的例子。

以下是被測(cè)試的系統(tǒng)。 使用一個(gè)有效直徑為50毫米、焦距為578毫米的平凸透鏡。

為了表示不對(duì)稱(chēng)的像差，用Zernike條紋相位面來(lái)增加像散和慧差像差。 還使用了-0.7的圓錐系數(shù)。 平凸透鏡會(huì)導(dǎo)致大的球差。

下圖是鏡頭數(shù)據(jù)編輯器。 背面的焦點(diǎn)是571.982毫米。

以下是光路圖。

可以使用分析->波前圖對(duì)波前進(jìn)行分析。

下圖展示的是波前圖的分析結(jié)果。波前PV值 0.3821λ、RMS 0.0881λ。

接下來(lái)，對(duì)Fizeau干涉儀進(jìn)行建模。 要建立一個(gè)含有 "平面光源 "的Fizeau干涉儀模型（即發(fā)射準(zhǔn)直光），選擇 "無(wú)焦像空間 "復(fù)選框并進(jìn)入無(wú)焦模式，如下圖所示。

在對(duì) "球面原型 "進(jìn)行建模時(shí)（在這里發(fā)出會(huì)聚光），請(qǐng)將鏡頭置于正常焦距模式。

鏡頭數(shù)據(jù)編輯器如下圖所示。

在測(cè)試透鏡后面放一個(gè)凸面鏡反射光線(xiàn)，這樣光線(xiàn)就會(huì)重新進(jìn)入測(cè)試透鏡。 應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：

1. 從測(cè)試鏡頭到凸面鏡的距離應(yīng)該是測(cè)試鏡頭的后焦點(diǎn)（571.982毫米）減去凸面鏡的曲率半徑（本例中為300毫米）。

2.盡可能多地拾取數(shù)據(jù)，以確保在待測(cè)數(shù)據(jù)發(fā)生變化時(shí)，回程的數(shù)據(jù)相應(yīng)變化。 各種系數(shù)也被拾取。

模型完成后的光路圖如下所示。

檢查波前像差圖。

可以看出，波前像差為0.7642λpv和0.1762λRMS，是單透鏡的兩倍。 也可以看出，不對(duì)稱(chēng)像差沒(méi)有問(wèn)題（因?yàn)橥档墓馔客ㄟ^(guò)被測(cè)鏡頭上的同一個(gè)地方）。

因此，F(xiàn)izeau干涉儀輸出值的1/2是被測(cè)透鏡本身的波前像差。

此外還可以使用下圖的干涉圖分析功能進(jìn)行波前分析：

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放大率被設(shè)置為1。 幫助文件指出，對(duì)于雙通道光學(xué)系統(tǒng)，放大率應(yīng)設(shè)置為2，但這是在雙通道光學(xué)系統(tǒng)被建模為簡(jiǎn)化的單通道時(shí)。 如果像本例中那樣對(duì)整個(gè)雙通道進(jìn)行建模，則應(yīng)將放大率設(shè)為1。

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審核編輯 黃昊宇

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