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光的干涉在雙遠(yuǎn)心鏡頭研發(fā)中的作用

  • 來(lái)源:光虎

物理學(xué)中,干涉是兩列或兩列以上的波在空間中相遇時(shí)發(fā)生疊加或抵消從而形成新的波形的現(xiàn)象。光也是一種波,在特定情形下,光也能發(fā)生干涉現(xiàn)象,在現(xiàn)代工業(yè)中常用于精密檢測(cè)——如雙遠(yuǎn)心鏡頭的鏡片檢測(cè),激光干涉儀也被譽(yù)為“最精密的尺子”。


研究歷史

光的干涉,最早是1801年,由英國(guó)物理學(xué)家托馬斯楊(1773—1829)在實(shí)驗(yàn)室中觀測(cè)得到。這就是歷史上著名的雙縫干涉實(shí)驗(yàn),這個(gè)實(shí)驗(yàn)成功證明了光具有波動(dòng)性,因?yàn)楣獾母缮娆F(xiàn)象是波動(dòng)獨(dú)有的特征,如果光真的是一種波,就必然會(huì)觀察到光的干涉現(xiàn)象。



光的干涉發(fā)現(xiàn)后,科學(xué)家們得出了一個(gè)結(jié)論,光是一種概率波,具有波粒二象性,即光具有粒子的特性,又具有電磁波的特性。之后德布羅意提出物質(zhì)波假說(shuō),認(rèn)為和光一樣,一切物質(zhì)都具有波粒二象性。

1887年邁克爾遜和莫雷使用了光研究以太是否存在。他們以光波長(zhǎng)作尺子刻度測(cè)量了水平面和垂直面的光速之差,第一次否定了以太的存在。他們利用的是光的干涉現(xiàn)象,這就是光學(xué)干涉儀的誕生。

現(xiàn)代工業(yè)中光的干涉的應(yīng)用

在現(xiàn)代工藝中,人們常常利用光的干涉來(lái)解決現(xiàn)實(shí)中的多種復(fù)合的或者復(fù)雜問(wèn)題。利用光的干涉原理可以在工程技術(shù)中處理大量問(wèn)題,例如:它既可以測(cè)量光波的波長(zhǎng)、透明介質(zhì)的折射率又可以確定電磁波的發(fā)射源頭方位,并可以較為精確地測(cè)量工件的平整度以及薄膜的厚度,從而被廣泛應(yīng)用于鍍膜技術(shù)中。

在實(shí)際工藝當(dāng)中,科研人員們利用光的干涉來(lái)進(jìn)行精度測(cè)量。例如:檢定螺旋測(cè)微器(即千分尺)、精確測(cè)定光學(xué)部件的曲率半徑、檢測(cè)特殊精密零件以及測(cè)量微小楔角等。

以下是X射線(xiàn)干涉儀幾何示意圖,X射線(xiàn)干涉術(shù)是一種高精度的檢測(cè)技術(shù),精度可以達(dá)到10弧度。





干涉技術(shù)在雙遠(yuǎn)心鏡頭研發(fā)中的應(yīng)用

干涉技術(shù)能用來(lái)檢測(cè)鏡片面型,鏡片面型對(duì)于鏡頭來(lái)說(shuō)很重要,特別是精度很高的雙遠(yuǎn)心鏡頭,對(duì)表面的平整度要求很高,肉眼很難看得出來(lái),因此需要用到干涉的方法。

光虎視覺(jué)采用激光干涉儀對(duì)每個(gè)鏡頭的鏡片面型進(jìn)行檢測(cè),可以得到鏡片的相關(guān)截面和粗糙度參數(shù),并且不會(huì)對(duì)鏡片造成損害。這種方法,對(duì)每支雙遠(yuǎn)心鏡頭的質(zhì)量做出了保障。


干涉技術(shù)也能用來(lái)檢測(cè)鍍膜的厚度,鍍膜是在鏡片表面鍍上非常薄的透明薄膜,一般使用光學(xué)干涉測(cè)厚儀來(lái)檢測(cè)鍍膜的厚度。

鍍膜的厚度單位一般使用的是微米,其厚度非常小,傳統(tǒng)方法無(wú)法在不損害鏡片的前提下精準(zhǔn)測(cè)量,而鍍膜的厚度又對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有著極其重要的影響,它能減少光的反射,增加透光率,抗紫外線(xiàn)并抑制耀光、鬼影。

光學(xué)干涉測(cè)厚儀的原理是等厚干涉,使用的是白光光源,發(fā)射一束白光至薄膜表面,通過(guò)檢測(cè)反射光的干涉條紋,即可測(cè)量出薄膜的厚度。


【來(lái)源:光虎光學(xué)內(nèi)部培訓(xùn)資料】

光虎光學(xué)專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)由德國(guó)設(shè)計(jì)的工業(yè)鏡頭。
以高精度雙遠(yuǎn)心鏡頭為核心,涵蓋高性能FA定焦鏡頭、變倍鏡頭等產(chǎn)品。
可實(shí)現(xiàn)為客戶(hù)定制化研發(fā)生產(chǎn)。光虎光學(xué)還代理歐美日機(jī)器視覺(jué)全系列產(chǎn)品。
如面陣與線(xiàn)掃工業(yè)相機(jī)、智能相機(jī)、3D相機(jī)、紅外與紫外相機(jī)、光源、圖像采集卡、機(jī)器視覺(jué)軟件及其他周邊產(chǎn)品。



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