实时全息法
实时全息法
实时全息法
实时全息干涉计量术简称实时法, 具有实时、全场、灵敏、非接触、非破坏、精度高等特点, 其原理如
图1所示。激光束经分束镜后分成两路, 反射的为参考光束, 经M 1 反射后再经透镜L 1 扩束, 经针孔后以
U r 的参考光束射向全息底片H。另一路光束镜光束镜组LO 后准直, 以UO 物光束照明工件O , 最后射向全
息底片H, 在H 位置形成被测物表面反射的全息图。全息图经显影后正确复位, 在观察屏S 上可以实时观
察干涉条纹, 干涉条纹的对比度C 可用下式表示:
(1)
式中, K = exp ( i<öKR ) ; Q为物光与参考光光强之比; R 为表面精糙度的均方根植; < 为物光与参考光的位相
差; R 为被测表面中心至观察屏S 的距离。
用电视摄像机或光电扫描测出干涉条纹的强度分布, 求出输出光强的极大值与极小值, 则可以用
C= ( Imax - Im in )ö( Imax+ Im in) 求出对比度C, 然后用式(1) 计算出表面粗糙度的均方根值R。式(1) 是在假设光源具有良好的空间与时间相干性的条件时得出的对比度与表面粗糙度的关系式。实际应用中, 在表面粗
糙度的均方根值在0105Lm～ 018Lm 范围时, 式(1) 有较高的准确度。由于实时法是一种单波长的测量, 其
缺点是粗糙度的均方根值R 必须小于所采用的波长, 这样就限制了这种方法的适用范围。为了克服这个缺
点, 文献[ 6 ]提出了双波长全息干涉术( two2w avelength ho lograph ic in terferom et ry, 称简TWH I) , 它是实
时法的一种扩展形式。由于双波长全息干涉术利用激光器发出两个或两个以上不同的波长对物体拍摄全
息干涉图, 相当于用一个等效波长K= K1K2öûK2 - K1û对物体进行干涉测量, 故扩大了测量范围。
图1 实时全息法原理