中频段测试高分辨率干涉仪的系统设计方法.pdf

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1、第33卷光学学报光学前沿——信息光学2013年12月ACTAOPTICASINICA专刊中频段测试高分辨率干涉仪的系统设计方法王小锋李建欣朱日宏高志山季荣(南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏南京210094)摘要强激光系统中,光学元件表面中频段误差会导致光学元件的丝状破坏,引起光束的高频调制和非线性自聚焦,从而影响系统工作。现阶段还没有仪器专门针对中频段误差进行测试,做出完整的分析。为解决这一问题,设计出一套高分辨率干涉仪系统,对光学元件表面中频部分实行全频段检测。采用结构简单的Fizeau干涉光路,利用光纤导出式稳频激

2、光作为光源,采用半波片、偏振分光棱镜和1/4波片组合成偏振干涉光路,成像系统采用双远心光路设计并使用超光滑面作为标准参考平面镜,并搭建了一套实验系统。实验结果表明该系统在空间频率8.3mm处的系统传递函数(STF)大于7O,达到中频段检测要求。关键词测量;光学精密测量;干涉测试;中频段测试;高分辨率中图分类号O436.3文献标识码Adoi:10.3788/AOS2Ol333.s212007SystemDesignofHighResolutionInterferometerforMid-SpatialFrequencyMeasu

3、rementWangXiaofengLiJianxinZhuRihongGaoZhishanJiRong(InstituteofElectronicEngineeringandPhotoelectronicTechnology,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing,Jiangsu210094,China)AbstractInthehighpowersolid-statelaserfacility,themid—spatialfrequencyerroroftheopti

4、calelementscanleadtoaseriousfilamentousdestructionoftheopticalcomponents,thencausehighfrequencymodulationandnonlinearselffocusingofthelightbeam,thusaffectthesystem.However,thereisnoinstrumentwhichissuitabletotestthewholemid-spatialfrequencyerrorandgiveacompleteanaly

5、sis.Tosolvethisproblem,asetofhighresolutioninterferometersystemwhichcanmeasurethewholemid—spatialfrequencybandofthesurfaceisdesigned.SystemdesignusingfiberstablelaserasthelightsourceisbasedonthesimplestructureofFizeauinterferencelightpath.Half-waveplate,polarizingbe

6、amsplitterandquarterwaveplateareusedforthepolarizedinterference.TheimagingsystemiSdesignedfordoubletelecentriclightpath,usingasupersmoothsurfaceasthestandardreferencemirror.Asetofexperimentalsystemisbuiltandtheexperimentalresultsshowthatthesystemtransferfunctionatsp

7、atia1frequencyof8.3mmissuperiorto70%.whichachievestherequirementofthemeasurementofmid—spatialfrequencyerror.Keywordsmeasurement;opticalprecisionmeasurements;interferometrictesting;mid—spatialfrequencytesting;highresolutionOCIScodes12O.2650;120.3180;120.3930;220.4830

8、1引言10~8.3iglrn)和高频段(8.3~100mm)[1]。其高功率固体激光装置系统中需要用到大量的大口中,光学元件中频段空间频率成分将导致光束的高径高精密光学元件,为研究光学元件表面误差对系统频调制与系统的非线性自聚焦,造成光学元件的丝的影响,美国劳伦斯·利弗莫尔实

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