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斐索激光干涉儀原理為等厚干涉：單色光束入射到標(biāo)準(zhǔn)鏡，部分反射為參考光束，部分透射并通過被測件的為檢測光束。檢測光束自準(zhǔn)返回，與參考光束重合，形成等厚干涉條紋。可用于檢測光學(xué)元件面形、光學(xué)鏡頭波面像差以及光學(xué)材料均勻性等。

一、球面透鏡及球面干涉儀介紹

透鏡按折射曲面的幾何形狀可以分為下列幾種：球面透鏡、軸對稱的非球面透鏡、柱面透鏡以及階梯透鏡（菲涅耳透鏡）等。在這里只討論球面透鏡，若其中央部分比邊緣部分厚，稱為凸透鏡，反之，則稱為凹透鏡，如圖1所示。

圖1 球面透鏡的分類

斐索激光干涉儀有平面和球面兩種，與平面干涉儀相比，球面干涉儀需要在干涉儀上使用標(biāo)準(zhǔn)球面鏡頭，并且需要提供帶軸向位移的至少三維調(diào)整架來對被測球面進行夾持。球面干涉儀一般有正置、倒置和水平放置三種。

二、球面干涉儀標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的選擇

當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)球面和被測樣品的F數(shù)滿足一定的關(guān)系，同時被測樣品凹球面或凸球面的曲率中心與標(biāo)準(zhǔn)球面鏡的焦點重合放置，便可以檢測樣品的表面面形及不規(guī)則性。

（1）被測件為凹面

當(dāng)被測樣品類型為凹球面時，干涉儀標(biāo)準(zhǔn)球面鏡頭的口徑?jīng)]有限制要求，但標(biāo)準(zhǔn)球面的Ｆ數(shù)必須等于或小于樣品被測面的Ｆ數(shù)。只有滿足此條件，光束才可以覆蓋（取樣）測量區(qū)域，進行全口徑測量。凹面檢測原理如圖2所示。

圖2 凹面檢測原理

（2）被測件為凸面

當(dāng)被測樣品為凸面時，情況比被測樣品為凹面時要復(fù)雜得多，選擇主要遵循以下幾個原則：

１）被測樣品表面的球面半徑必須小于主表面的曲率半徑；

２）被測樣品的孔徑盡量小于選擇的鏡頭的孔徑，如果被測樣品的孔徑大于選擇的鏡頭的孔徑，則顯示非全口徑；

３）為了節(jié)約成本盡量使選用的鏡頭的孔徑和被測樣品的孔徑接近；

４）盡量保證被測件的被測百分比>50%；

圖3(a)為被測樣品口徑小于所選鏡頭口徑時的測量原理圖，被測樣品的被測百分比雖然是100%，但是所選標(biāo)準(zhǔn)鏡頭口徑大成本高，這種方法不合理。圖3(b)中，被測樣品直徑與所選鏡頭口徑接近時，雖然被測樣品的被測百分比不是100%，但所選鏡頭大小與被測樣品口徑相差小，此方案為最佳方案。在圖3(c)中，當(dāng)被測樣品為凸面且口徑比較大時，則樣品的被測范圍將會比較小，故需要增加所選鏡頭的口徑，從經(jīng)濟成本方面考慮，不建議使用更大直徑的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭，可選擇子孔徑拼接技術(shù)進行測量。

圖3 凸球面檢測原理

三、球面測量實例

用斐索球面干涉儀可以檢測球面面形和其曲率半徑，也可以檢測無限、有限共軛距鏡頭的波面像差。如表1所示，本公司具有多款不同F數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)鏡頭可供干涉儀搭配選擇，可用于測量不同的樣品。

表1. 英特飛球面干涉儀標(biāo)準(zhǔn)鏡頭系列