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1、激光全息干涉法测量晶体的光学均匀性王德和一四二六研究所五室应1溉光全息干涉、二次曝光技术,同时获得反封纹与透封纹的全息图,联交求解`。时应两组条纹的两方程可分别解出样品折射率均匀性△:与厚度均匀性也L的乎面分布,。在光路中加偏振片还能分别刚出样品寻常光折针率均匀性△九和非寻常光折针率均勺么几e。,八ne,:。△。性的平面分布通过对应点逐点计算即可求出双折射率梯度A=(一)/Z,。而后者价格昂贵调整复杂若在光路中加、一前言,△。。。。偏振片还能分别测出和妞的平面分布光学均匀性是评价光学晶体质量的重要指,通过对应点逐点计算可求出双折射率梯度。,nen。。标之一检查晶体光学均匀性的方法很多如
2、A=么(一)/AZ扫描法“`,正交偏光照相法’等。这些方法、只能测量晶体双折射率梯度,不能分别测量二测试原理八n。与△ne。,的分布因此也不能测量立方晶系晶全息照相可以存储光波场需要时又可通,Zc:。。,“”。体(如iBGO)的光学均匀性另外这过再现提取这一光波场我们采用二次曝,,些方法对测量样品的加工精度要求很高以致光技术在一张全息片上记录了如图1所示的在测量中可以忽略样品平面度与平行度带来的,,影响测试精度越高样品加工精度要求也越。,,.,eZ。en。高例如TO晶体一一016若测.,逸已OQ“,试样品平行度为30时对折射率梯度就可能引.,{165起2x1-D/厘米的误差双折射率越大
3、引起,一’的误差也越大要保证测试精度小于IXIO/。”,厘米样品的平行度必须小于3而这样的样。}}品是很难加工的近,几年来全息干涉测量得到了迅速发,,展并巳应用一些领域中例如国内外不少人利用全息干涉法来检测大块玻璃的光学均匀性图1物光波面分布示意图`3一。”我们将全息千涉法用于晶体光学均匀性,。四束物光,。的测量获得了比较满意的结果解决了用它们形成复杂的相千波前叠加图。。*,其它方法测量时所存在的上述各种问题下面四。,,,九吸全息干涉法利用二次曝光同时获得反梦雹岁军蹂。1,。“`射纹和透射纹的全息图联立求解对应两组条0(x夕)=O(x召)e飞丫二二(2)一,一、一,一、:。十,,。~~
4、,。(小占)屯纹的两个方程可分别解出△n△L因此排除与,称勘了由于么:g火:{北拱票少{:}样品厚度不均匀对测量的影响为,了计算方更样品的加工精度要求为:平行度R为:参考光`,。。x。ei“1左右平面度1个光圈这是较易达到的R(刀)=R甲(5),。、。2。,。。。全息干涉测量装置的功能相当于台曼干涉仪O00O及R为各自的振幅一-43一,。第一次曝光时不放样品拍摄标准波面:透射纹的光强分布可写为:It。`2一02+0。1。eos,J物光和参考光在全息片上产生的曝光量为~R日〔(O)0占/〕E,xg+R216()~10!(6)(),,1,,放入样品进行第二次曝光在全息片上当6=Zm阿时得亮
5、纹占=(Zm+1坛:。t,,。产生的曝光量为时得暗纹式中m一O士l士2……2x,23’:石(夕)~10+0+0+Rl(7)反射纹的光强分布可写为::。`’2。,。’:。,。eos两次曝光的总曝光量为I~Rp〔(0一O)+OOx,+五’+`+2+03+尺’:32石()=10!100}(占一占/)〕(17):_,:3r3:(8)当占一占=Zm时得亮纹占一6一(Zm,:。:、、将上述全息片处理后所得到的全息图十1)时得暗纹式中。~0士1士2将xy具有一定的振幅透过率t()、￡(x兮)~日E(x夕)(9)16)与式(17)可见:由式(透射纹反“’,。甲其中日是与底片性质有关的一个常数射纹的分布
6、和原物光相位因子及参考光的根,r。,23这时再用参考光束照射全息图则透过全位因子甲都无关只和O00三类物光中由:。息图的光波场为于样品引起的相位差有关这表明全息照相二,x,xy亡xg0冲()一R()()(1)次曝光的两波面经过同一光路光学元件及周,,,。将各量代入式(10)经过整理简化围介质所决定的波面相位因子是完全相同的,:并略去高次项得两波面进行差分千涉自动消除了光学元件及x1:。,+币+中中()~中(11)周围介质的缺陷所引起的误差因此全息干涉:,其中仪对光学元件的材料质量加工精度的要求都,。,,、一。*。o,+o:+o。+o,o较低容易用一般光学元件制造全息干涉仪而+ZR(。且
7、调节也远比双光路干涉的台曼干涉化方便(12),从图1可见样品前后两表面反射的两束2:。十`e,。``:.e。`2、3。e:23。23劝一日丑合〔o(中6)。(小占)00000物光干涉形成反射纹与的光程差:为。·3+00ei。a(小占)中〕(l):;n=ZL+久/2(28),。’,。一。+12。。。+2劝一p双〔o(小占)+0一(中占)n一拆射率,L一样品厚度;几一光源波3.e一i。+3+ooe一。。。+0(中6)中〕(14)长又2/是半波损失,
