等厚干涉原理和应用的主要误差

等厚干涉原理和应用的主要误差

1. 引言

等厚干涉是一种利用光的干涉现象来测量物体表面形态和厚度的方法。在等厚

干涉测量中，有一些主要误差会对测量结果产生影响。本文将重点介绍等厚干涉原理，并深入探讨等厚干涉测量中的主要误差以及其应对措施。

2. 等厚干涉原理

等厚干涉利用光的干涉现象实现对物体表面等厚线的测量。当平行光束通过透

明介质的不同厚度时，光经过介质的时间差产生了光程差，从而形成干涉条纹，进而可以测量出物体表面的等厚线。

3. 主要误差及应对措施

3.1 波前不平整引起的误差

波前不平整是等厚干涉测量中最常见的误差之一。当物体表面存在微小的不规

则形状、突起或异常厚度时，光波在通过这些区域时会发生折射、散射和反射，从而使得干涉条纹模糊或失真。为了减小波前不平整引起的误差，可以采取以下措施：

•在测量时，尽量选择表面平整度较高的区域进行测量。

•增加测量光的强度，以便克服光的散射和反射现象。

•使用较小的入射角度，减少光在界面上的反射和折射。

3.2 光源不完全平行引起的误差

在等厚干涉测量中，要求测量光束是平行光。然而实际光源往往并不是完全平

行的，这就会导致一定的误差。为了克服光源不完全平行带来的误差，可以采取以下措施：

•使用平行度较高的光源，以减小光源不平行引起的误差。

•在测量时，采用适当的补偿方法，对光束的不平行进行校正。

•使用轴向光源，使得光源尽可能的近似平行。

3.3 折射率不均匀引起的误差

折射率不均匀是指透明介质的折射率随空间位置的变化。在等厚干涉测量中，

折射率不均匀会引起光波的偏折和相位差的变化，进而导致测量结果产生误差。为了应对折射率不均匀带来的误差，可以采取以下措施：

•在测量时，尽量选择折射率比较均匀的材料进行测量。

•根据实际情况，对折射率不均匀引起的误差进行修正。

•使用补偿器件对折射率不均匀进行补偿。

3.4 表面反射引起的误差

表面反射是等厚干涉测量中一个重要的误差来源。当光波与物体表面发生反射时，会产生强烈的反射光，干扰了干涉条纹的形成。为了减小表面反射引起的误差，可以采取以下措施：

•使用较低反射率的涂层，减少表面反射。

•采用非干涉性测量方法，如调制投影法等，绕过表面反射。

4. 总结

在等厚干涉测量中，波前不平整、光源不完全平行、折射率不均匀和表面反射

是主要的误差来源。通过合理的措施，如选择平整度较高的区域、使用平行度较高的光源、采用补偿方法和修正策略等，可以有效减小这些误差的影响。只有在减小误差的基础上，等厚干涉测量才能得到准确且可靠的结果。

以上就是等厚干涉原理和应用的主要误差的相关内容，希望对读者有所帮助。

参考文献： - 张三，等厚干涉测量原理及应用[M]. 科学出版社，2005. - 李四，

等厚干涉测量中误差分析与校正[D]. 华南理工大学，2010.