四步干涉示意图

如果设A、B、C分别为待测样品前表面、待测样品后表面以及干涉仪后反射面的面形误差， 为干涉仪系统带来的误差， 是由于待测样品折射率不均匀造成的波前偏差， 为待测样品的名义折射率， 为样品名义厚度，那么由图1.4中的四步测量的波差分别为：论文网

由公式(1.2.1)～(1.2.4)可以得到由于折射率不均匀性引起的波差为：

被测样品的折射率不均匀分布为：

由于公式(1.2.6)中包含了干涉仪和被测样品的面形误差，因此降低了对待测样品和系统面形的要求，能达到很高的准确度。这种测量方法为了区分开被测样品前后表面反射所产生的干涉图（第3步和第4步），要求待测样品前后面必须有一个楔角。在实际测量时，对于前后表面平行度很好的待测样品，用该方法就不能有效的区分开由前后面反射生成的干涉图，进而就无法测量其光学均匀性。为了解决待测样品前后表面的反射光干涉混叠的问题，引入相干长度较短的钠光作为光源，一般认为钠光的相干长度小于1mm，这样必须控制被测面在零光程差附近很小的范围内才能采集到对比度良好的干涉图，测量在泰曼-格林干涉仪上进行，如图1.5所示。 泰曼-格林干涉仪光路示意图

其中A、B分别为T的前后表面，改进后的测量步骤为：

1）光路中不放入T，调整R改变参考光路的光程，使面C处于零光程差位置（零光程差位置干涉图对比度最好)，此时采集到面C的反射光和参考光相干涉的条纹图；

2）如图中位置放入T，略微调整R增加参考光路的光程，直到得到清晰的干涉图，此时C处于零光程差位置，得到光路中放入被测样品时，面C的反射光和参考光相干涉的条纹图；

3）调整R减少参考光路的光程，使B面处于零光程差位置，由于钠光的相干长度很短，小于被测样品的厚度，此时面A反射的光就不和参考光相干涉，CCD采集到的就是面B和参考光干涉的条纹图；文献综述

4）调整R，使面A处于零光程差位置，同理得到面A和参考光干涉的条纹图。

1.3  消除杂散条纹的方法概述

1.4  本论文主要内容及工作

1）介绍了光学元件测量的基本原理和方法，阐明了干涉测量光学元件的意义。

2）研究干涉测量产生的杂散条纹的消除方法。

3）针对干涉测量平板型光学元件的透射波前时产生的寄生条纹进行理论分析，根据反射定律和折射定律进行详细的推导，得到解决此问题的方法。

4）搭建实验装置，采集数据，进行分析

5）对采集到的实验结果进行分析讨论，得到最终的实验结论。

6）对本文所做的工作进行总结，分析不足之处并得到相应的观点。

 2  消除寄生条纹原理研究

2.1  寄生条纹产生原因分析

采用干涉法测量平行平晶或光学窗口时，通常是用参考波面与透过被测件的透射波面或反射波面进行干涉得到干涉图再进行分析，得到被测件的参数信息，如平行度、均匀性等。由于平行平晶的前后表面都能反射或透射波前，都能参与干涉产生干涉条纹，为了能清楚的了解光线在平板中的光路，把平板稍微倾斜一个角度 ，参与干涉产生寄生条纹的光路图如图2.1所示（省略了干涉仪主体）。