光学研究方法（光学测试技术）
要求： 1.写一篇综述论文，字数3000字以上； 2.内容：首先对光学测试技术进行综述，然后 结合课内讲述内容，就一个测试内容进行综述， 也可以就一个研究领域进行综述。
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§1 领域与特点
一、研究领域
凡是利用光学原理进行精密测量的技术，
都称为光学测试技术。主要方向有：计量、 测量 、检验与测试一般说计量是泛指对物
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总复习
第一章 光干涉技术
一、泰曼－格林干涉仪的结构和工作原理 泰曼-格林干涉仪的结构如图 1-16 所示：
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行另光M涉的光一经条焦2反准束臂分纹点射单） 则 光 可 处在色， 装 镜 用 ）观点干 上 分 目 把察光涉 被 光 视 干孔源仪 测 后 观 涉处和的试分察条相透一的别或纹遇镜臂光由用拍干L装学照摄M1涉提有元相下1，和供参件机来形被入考（进M成测射反镜行2干试。的分射 头涉的光平析镜 应条光源面。位M纹学发波根于1，元出（据，L干件的平2干 涉条纹的变化，就可判断被测光学元件的质量。在 图的曲1－率1中6心中和所被示测泰透曼镜一的格焦林点干重涉合仪。中如，果球待面测镜透M镜2 没有像差，那么，返回到分束器的反射波将仍是平 面的。然而，如果被测透镜有球差、彗差或像散引 起波阵面的变形，那么就会清楚地看到具有畸变的 一幅干涉条纹图，并且可把干涉条纹拍摄下来进行 分光析学。元若 件把 ，如M梭2换镜成，平光面学镜平，板就等可。以检验许多别的
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支撑基础：
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§2 方法的选择
面对一个计量测试任务，首先碰到的问题是 如何合理而可靠地选择一种好的测试原理。
合理选择光学测试方法的原则是根据五点：1） 测定对象；2）测定范围；3）灵敏度或精度； 4）经济性；5）测试环境。测定对象是指被测 的类型，例如是测量长度，还是测量角度，是 测量速度还是测量位移；是测量温度还是测定 温度变化。不同测定对象，有完全不同的测试 方法。同样，同一测定类型但测定范围不同时， 也有不同的测试方法可供选择。
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（一）斐索共路干涉仪测试
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（二）散射板分束器及散射板干涉仪
1 ．散射板分束器
散射板分束器是一块利用特种工艺制作的弱散射体，会聚的入射光束 经这一散射板以后被一分为二：一部分光束直接透过散射板到达被测表面 的中心区域；另一部分光束经散射板后，被散射到被测表面的全孔径，如 图 1－31 所示。这两支光束均由被测表面反射后复经散射板第二次透射、 散射后产生干涉。
理量的标定、传递与控制；测量是泛指各
种物理量与技术参数的获取方法；检验是
泛指产品质量的评估技术与方法；而测试
则是测量、试验与检验的总称，侧重于方
法与技术的研究，而不是产品质量的标定
方法研究，光学测试技术的主要研究领域
如表 0－1 所示。 2019/10/25
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转 1800。
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2 ．散射板干涉仪 （ 1 ）光路原理
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§ 1 – 3多通道涉仪测试
一、双通道干涉仪 （一）用双通道干涉仪进行像差分离
在泰曼－格林干涉仪中，当被测透镜存在多种像差时，要从干 涉图中对个别像差进行估计是很困难的，若改成双通道排列 来使用，就可以使对称
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二、技术特色
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三、技术现状
光电仪器 光加工设备
图0－1 光学产业发展砚状
现代光学测试技术主要介绍：干涉技术、全息技术、散斑技术、莫尔技术、衍射 技术、光扫描技术、光纤传感技术、激光多普勒技术、激光光谱技术、信息与图 像技术、光学纳米技术等。随着激光器的出现和傅里叶光学的形成，特别是激光 技术与微电子技术、计算机技术的结合，出现了光机电算一体化的现代光学测试 技术。上图为光机电算金字塔结构，塔顶是光学。
散射板分束器上各点的相位不是随机分布的，每一散射点都具有对散 射板中心反转对称的相位分布，即相对于散射板中心的每一对对称散点都 是同相点，但相邻散射点的相对位相呈随机分布。制板时为了使散射板上 的散射点位相具有反转对称的性质，在同一全息干板上要作
二次曝光，并在二次曝光时把全息干板绕轴精确地旋
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三、共路干涉仪测试
在泰曼-格林干涉仪中，由于参考光束和 测量光束沿着彼此分开的光路行进，它们受 到环境的振动和温度的影响不同，如果不采 取适当的隔震和恒温措施，则观察面或接收 面上的干涉条纹是不稳定的，就不可能进行 精确的测量。共路干涉仪可以较好地解决上 述问题。所谓共路干涉仪，就是干涉仪中参 考光束与测量光束经过同一光路，对环境的 振动和温度、气流的变化能产生彼此共模抑 制，一般无需隔震和恒温条件也能获得稳定 的干涉条纹。
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表 0－4， 由测定对象和测定范围来选择的测试方法
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选择测试方法的另一 主要原则是测量灵敏 度和要求的精度。图 0－3 是主要光学测试 方法在尺寸上能达 到的灵敏度（分辨率）。
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§43技术发展方向
随着新世纪的开始，科学技术必然是高新技术的 日新月异和工业生产的精密化、自动化和智能化，这 就对光学测试技术提出新的要求，促使光学测试技术 的近代发展走向如下几个方向： ( l ）亚微米级、纳 米级的高精密光学测量方法首先得到优先发展 ； ( 2 ） 快速发展小型的、微型的非接触式光学传感器; ( 3 ） 半导体激光器（ LD ）及其阵列，光开关，光滤波器， 光电探测阵列等新器件将在过程控制、在线测量与控 制上得到广泛应用；（4）微光学这类微结构系统将 崭露头角;（5）快速、高效的 3 -D （三维）测量技 术将取得突破；（6）发展带存贮功能的全场动态应 变测量仪器；（ 7 ）发展闭环式光学测试技术，实 现光学测量与光学控制的一体化；（8）以微细加工 技术为基础的高精度、小尺寸、低成本的集成光学和 其他微传感器将成为主流方向；（9）发展光学诊断 和光学无损检测技术。