ZYGO干涉仪说明书
迈克尔逊干涉仪的调节和使用
迈克尔逊干涉仪的调节和使用教学目的1、了解光的干涉花样形成的原理，能区别等倾干涉和等厚干涉；2、学会使用迈克尔逊干涉仪，并能用其测量激光的波长；3、形成实事求是的科学态度和严谨、细致的工作作风。
重难点重点：迈克尔逊干涉仪的调整和使用难点：1）干涉花样形成的原理；2）白光干涉图样的调节教学方法讲授与演示相结合学时3学时一、实验简介光的干涉是重要的光学现象之一，是光的波动性的重要实验依据。
两列频率相同、振动方向相同和位相差恒定的相干光在空间相交区域将会发生相互加强或减弱现象，即光的干涉现象。
相干光源的获取除用激光外，在实验室中一般是将同一光源采用分波阵面或分振幅两种方法获得，并使其在空间经不同路径后会合产生干涉。
根据干涉条纹数目和间距的变化与光程差、波长等的关系式，可以测出微小长度变化(光波波长数量级)和微小角度变化等，因此干涉现象在照相技术、测量技术、平面角检测技术、材料应力及形变研究等领域有着广泛地应用。
在物理学史上，迈克尔逊曾用自己发明的光学干涉仪器进行实验，精确地测量微小“长度”，否定了“以太”的存在，这个著名实验为近代物理学的诞生和兴起开辟了道路，1907年获诺贝尔奖。
迈克尔逊干涉仪原理简明，构思巧妙，堪称精密光学仪器的典范。
随着对仪器的不断改进，还能用于光谱线精细结构的研究和利用光波标定标准米尺等实验。
目前，根据迈克尔逊干涉仪的基本原理，研制的各种精密仪器已广泛地应用于生产生活和科技领域。
如观察干涉现象，研究许多物理因素（如温度、压强、电场、磁场等）对光传播的影响，测波长、测折射率等。
二、实验目的1、了解迈克尔逊干涉仪的结构和干涉花样的形成原理；2、学会迈克尔逊干涉仪的调整和使用方法；3、观察等倾干涉条纹，测量He Ne -激光的波长；4、了解钠光、白光干涉花样的特点。
在迈克尔逊干涉仪中产生的干涉等效于膜'12,M M 的薄膜干涉。
两束光的光程差为：（一）、扩展光源产生的干涉图（定域干涉）1、1M 和'2M 严格平行——等倾干涉条纹特点：1）明暗相间的同心圆纹，条纹定域在 无穷远（需用会聚透镜成像在光屏上）；2）中心级次最高，2k d =； 3）d 增大，条纹从中心向外“涌出”， d 减小，条纹向中心“陷入”，每“涌出” 或“陷入”一个条纹，间距的改变为2λ，“涌出”和“陷入”的交接点为0d =情况（无条纹）。
精密仪器仪表使用方法说明书
精密仪器仪表使用方法说明书尊敬的用户：感谢您选择使用本公司的精密仪器仪表。
为了确保您能够正确、高效地使用该仪器仪表，特为您准备了本使用方法说明书。
请您仔细阅读并按照说明进行操作。
一、仪器概述本仪器仪表采用先进的技术和优质的材料制造而成，具有精度高、稳定性好、使用寿命长等特点。
主要适用于各种工业、实验室和科研领域，用于测量、监测、控制等目的。
二、安全须知1. 请仔细阅读本说明书并按照操作要求正确使用仪器。
2. 在使用过程中请戴好个人防护设备，确保安全。
三、仪器使用步骤1. 准备工作1.1. 根据实际需求选择适当的使用环境。
1.2. 将仪器连接电源，并确保电源电压与仪器要求相符。
1.3. 检查仪表表面是否有损坏，如有损坏请勿使用。
2. 仪器设置2.1. 打开仪器电源开关，待仪器正常启动。
2.2. 按照仪器屏幕提示进行相关设置，如语言、单位等。
3. 仪器操作3.1. 根据实际需求选择合适的测量模式。
3.2. 按照仪器提示操作测量控制面板。
3.3. 观察仪器显示屏上的数据，并进行相关分析。
4. 仪器维护4.1. 使用完毕后，请将仪器从电源中断开。
4.2. 清洁仪器表面，确保无积尘、油污等。
4.3. 定期检查仪器的连接线路，确保无松动或损坏。
四、故障排除以下为常见故障及解决方法，若出现其他故障，请联系本公司售后服务部门。
1. 仪表未正常启动解决方法：检查电源连接是否稳定，确保电源正常。
2. 数据显示不准确解决方法：检查传感器连接是否松动或者损坏，若有问题请更换新的传感器。
3. 仪表指示灯闪烁解决方法：重新启动仪器，并进行相关设置。
五、注意事项1. 请避免在高温、潮湿或者有腐蚀性物质的环境中使用仪器。
2. 请勿将仪器暴露在阳光直射下，以防损坏仪器外壳。
3. 请勿使用不合格的电源进行连接，在电源输入电压范围内使用。
4. 请妥善保管该说明书，以备日后查询和维修使用。
衷心祝愿您能够顺利使用本公司的精密仪器仪表，如有任何疑问或需要进一步帮助，请随时与我们联系。
仪器使用说明书
仪器使用说明书一、介绍本文档旨在向用户提供仪器的详细使用说明。
本仪器为一种高性能的科学研究仪器，可用于各种实验和测量。
在使用之前，请仔细阅读本说明书，以确保正确使用仪器并达到最佳实验效果。
二、安全须知1. 在使用仪器之前，确保已正确接地并插入正确电源电压。
2. 请勿将仪器放置在潮湿或易燃的环境中，以避免发生意外。
3. 在进行操作之前，请先了解所有相关的安全规定，并遵循所有操作规程。
4. 在使用仪器时，请务必佩戴适当的安全防护装备，如手套、护目镜等。
5. 若发现仪器存在任何异常，请立即停止使用并联系相关技术支持人员。
三、仪器介绍1. 外观和基本构造本仪器采用优质材料制成，外观设计简洁美观，便于操作。
2. 主要功能和特点本仪器具有以下主要功能和特点：(1) 高精度测量：仪器可以实时测量并显示准确的数据。
(2) 多种测量模式：用户可以根据需要选择不同的测量模式。
(3) 数据记录：仪器可以自动记录测量数据并生成报告。
(4) 用户友好的界面：仪器的操作界面简单直观，易于使用。
(5) 高效节能：仪器具有节能功能，可延长电池寿命。
四、使用步骤1. 开机和初始化(1) 插入正确的电源线，并接通电源。
(2) 按下电源按钮并等待仪器初始化。
(3) 在初始化完成后，仪器显示将进入待机模式。
2. 参数设置(1) 通过菜单界面进入参数设置，用户可以根据实验要求设置不同的参数。
(2) 设置参数时，请参考本说明书或按照实验要求进行设定。
3. 实验操作(1) 根据实验要求正确放置待测物体。
(2) 打开仪器并选择所需的测量模式。
(3) 根据仪器提示进行相应操作，等待测量完成。
(4) 若需要连续测量多个样品，请按照仪器指示进行操作。
4. 数据分析与处理(1) 测量完成后，仪器将显示测量数据。
(2) 用户可以对数据进行处理和分析，如绘制曲线、计算平均值等。
(3) 用户还可以将数据导出到计算机或其他设备中进行进一步分析。
五、维护和保养1. 清洁定期清洁仪器以确保其正常运行。
zygo dynafiz原理
zygo dynafiz原理
Zygo DynaFiz是一种用于光学表面形貌测量的技术，它基于
Fizeau干涉仪原理。Fizeau干涉仪是一种常见的干涉仪，利用分束
镜将光分成两束，一束经过样品表面反射，另一束直接到达探测器。
当这两束光重新相遇时，它们会产生干涉图样，通过分析干涉图样
的变化，可以得到样品表面的形貌信息。
Zygo DynaFiz技术结合了Fizeau干涉仪和动态相位测量技术。
动态相位测量技术是一种高灵敏度的相位测量方法，通过在干涉图
样中引入相位变化，可以提高测量的精度和灵敏度。在Zygo
DynaFiz中，通过引入动态相位测量技术，可以实现对样品表面形
貌的高精度测量，甚至可以测量微小的表面形貌变化。
Zygo DynaFiz技术可以广泛应用于光学元件、半导体器件、精
密机械零件等领域，用于表面形貌的快速、精确测量。它的原理和
技术特点使其成为一种重要的光学表面形貌测量工具，有助于提高
制造工艺的精度和质量控制水平。
总的来说，Zygo DynaFiz技术基于Fizeau干涉仪原理，并结
合了动态相位测量技术，通过对干涉图样的分析，实现对样品表面
形貌的精确测量，具有广泛的应用前景和重要的意义。
Michelson 光学干涉仪操作手册说明书
OpticsInterferometerMichelson Interferometer IIDETERMINE THE REFRACTIVE INDEX OF GLASS.UE403041101/17 JS/ALFBASIC PRINCIPLESThe Michelson interferometer can be used for interferometric measurements of various quantities, such as changes of distance, the thickness of layers, or refractive indices, because the observations are sensitive to very small changes in the optical path length of a partial beam. If the geometrical beam path is kept constant, it is possible to determine refractive indices and variations therein from changes in pressure, temperature, or density.Depending on whether the optical path length is shortened or increased, interference fringes are formed or disappear at the centre of the circular interference pattern. The relationship between the change ∆s in the optical path length, the light wavelength λ, and the number m (positive or negative) of interference fringes that appear or disappear on the screen is described by the equation:(1) λ⋅=∆⋅m s 2.If a glass plate is placed obliquely in the path of one of the partial beams, the optical path length is changed by the amount ∆s (α) given by Equation (2). (2)()()()β-α-⋅β=α∆cos cos n dsd : thickness of the glass plate, n : refractive index of the glass, α: angle of incidence on the plate, β: angle of refraction into the plate.According to Snell’s law of refraction, α and β are connected by the relationship:(3) β⋅=αsin si n nIf the glass plate is first placed exactly perpendicular to the beam and is then turned from that position through the angle α the resulting change in the optical path length is:(4)()()()()()1cos cos 0-⋅-β-α-⋅β=∆-α∆=∆n d n ds s sBy making a slight modification, the Michelson interferometer can be converted into a Twyman-Green interferometer, an instrument for measuring the surface qualityof optical components. A Twyman-Green interferometer is normally understood to mean an instrument in which the (laser) light beam is expanded and formed into a parallel beam. However, for the qualitative understanding of the principle, a beam that is divergent rather than parallel can be used.Fig.1: Experiment set-up for determining the refractive index of glass using a Michelson interferometerLIST OF APPARATUS1 Interferometer 1002651 (U10350) 1 Accessory Set for the Interferometer 1002652 (U10351) 1 He-Ne Laser 1003165 (U21840)SET-UPNote: The height of the light beam above the baseplate must be 60 – 62 mm.∙Place the interferometer on a stable and firm table with its base as accurately horizontal as possible.∙Mount the laser on the laser support using the hexagonal adjusting screw and position it facing as directly as possible into the beam-diverging lens.∙Remove the fixed mirror and the beam splitter.∙Loosen the knurled screw of the diverging lens and swing the lens out of the path of the beam.∙Adjust the position of the laser so that its beam falls on the centre of the moveable mirror and the reflected beam falls centrally on the laser.∙Swing the diverging lens back into the beam path and correct the beam path so that it also falls on the centre of the lens.∙Swing the diverging lens out of the path of the beam again.∙Mount the fixed mirror and, using the adjusting screws, set it so that the distance between the mirror mounting plate and the actual mirror support is about 5-6 mm and is uniform all around.∙Mount the beam splitter with its half-silvered side (marked with a triangle) towards the near left corner (between the laser and the fixed mirror), and adjust it so that the two brightest points that are visible on the observation screen lie as nearly as possible on a vertical line.∙Adjust the fixed mirror so that these two brightest points on the screen are made to coincide exactly.∙Swing the diverging lens back into the beam, adjust it so that the brightest part of the image is at the centre of the screen, and fix it in position with the screw.∙Tilt the screen slightly from the vertical position so that the observer sees a bright and clear image.∙Readjust the fixed mirror so as to obtain interference rings centred at the middle of the screen. EXPERIMENT PROCEDUREDetermine the refractive index of glass:∙Place the glass plate with the rotatable holder in the front partial beam.∙Make a slight adjustment to the moveable mirror so that the interference rings remain at the middle of the screen.∙Rotate the glass plate back and forth slightly about the 0° mark to determine the angle α0 at which new interference rings cease to form and they start to disappear instead.∙Readjust the beam splitter so that the angle α0 is as close as possible to the 0° mark.∙Starting from the angle α0, slowly rotate the glass plate and carefully count the number of rings that disappear, m. Application of Twyman-Green interferometer to evaluate the surface quality of a strip of adhesive tape:∙Place the glass plate with the rotatable holder in the front partial beam in such a position that the beam also falls on the adhesive tape on the glass.∙Make a slight adjustment to the moveable mirror so that the interference rings remain at the middle of the screen. SAMPLE MEASUREMENTS AND EVALUATIONDetermine the refractive index of glass:Table 1: The number m of interference rings that disappear and the calculated change in path length.3B Scientific GmbH, Rudorffweg 8, 21031 Hamburg, Germany, 1015αm λ / μmFig. 2: Change in path length calculated from the number m ofinterference rings that disappear when a glass plate is rotated through the angle αFigure 2 shows, as a function of α, the change in path length calculated from the number m of interference rings that disappear when a glass plate in the beam is rotated through the angle α from the position perpendicular to the beam. The wavelength used in the calculation was λ = 632.8 nm, the wavelength of the He-Ne laser.The theoretical curve in Figure 2 was calculated from Equation 4, with the values d = 4 mm for the thickness of the plate and n = 1.5 for the refractive index of glass.Application of Twyman-Green interferometer to evaluate the surface quality of a strip of adhesive tape:On the right-hand side of the screen the interference rings are regular and well-defined. On the left-hand side, however, they are distorted and blurred, and sometimes there are bright dots in regions that should be dark and vice versa.Since even very small differences in the thickness of a film can shift the interference rings, it is reasonable to conclude that the distortion of the rings is caused by the irregular and undulating surface of the adhesive tape.。
白光干涉仪介绍
构造 单元
1.光学显微干涉单元 2.步进电机调焦单元 3.压电陶瓷扫描单元 4.衍射光栅计量单元 5.扫描控制和测量软 件
步进 电机 调焦 单元
步进电机
构 成
驱动光路
对焦 方式
自动对焦
CCD监视某像素点 旳光强变化并进行 实时计算
手动对焦 慢 操作手轮观察条
纹旳消失或出现
半自动对焦
PZT 扫描 单元
美国ZYGO企业旳 New View 7000系列表面轮廓仪
德国 Bruker旳Contour GT系列
任何放大倍数下，系统旳纵向 范围都能够到达亚-埃至毫米级
参照 文件
1.《光学测试技术》，刘承等编著，电子工业出版社.2023.6 2.《光学测试技术》，沙定国主编，北京理工大学出版社.2023.1 3.《光学干涉检测》，埃里克·P.古德温著，浙江大学出版 社.2023. 8 4.《白光干涉仪旳可用性研究》，袁丽，华中科技大学硕士论文 5.《垂直扫描白光干涉仪测量关键技术旳研究及应用》，徐海涛， 华中科技大学硕士论文. 6.《基于空间频域算法旳三维微观形貌旳测量》南京理大学光学学 报 7.《白光扫描干涉三维表面形貌测量技术旳研究》，李其德，合肥 工业大学硕士论文，2023
谢谢您旳耐心阅读 请看背面软件简介
软件 简介
顾客 界面 UI
测量 分析
软件 模块
扫描控制和表面测量软件
模块 简介
扫描控制模块旳作用是实现对垂直方向 位移旳控制
程序根据干涉图像信息控制步进电机垂直 方向旳进给，到达精确对焦旳目旳
扫描旳过程中，由计量系统反馈旳位移信 息，调整PZT旳输出电压，实现垂直方向 精拟定位
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zygo激光干涉仪原理
zygo激光干涉仪原理
ZYGO激光干涉仪是一种精密光学测量设备，利用干涉原理测量光程差来评估物体表面的形状和大小。
该设备通过发射激光光束，并将其分为两个光路，然后将这两个光路重新合并，形成一系列干涉带。
当测量物体表面发生微小变形时，两条光线的光程差就会发生变化，因此干涉带也会发生变化。
该变化通过计算和分析验证，可以得出物体表面的形状和大小的毫米级测量精度。
ZYGO激光干涉仪主要应用于半导体、光学和航空航天等领域的研究中，以提高产品质量和性能。
zygo激光干涉仪原理
zygo激光干涉仪原理
zygo激光干涉仪使用的是Michelson干涉仪的原理。
Michelson 干涉仪是一种基于光的干涉原理进行测量的仪器。
其基本原理是将激光分成两路，经过反射镜反射后再汇聚到一起，形成干涉条纹，通过测量干涉条纹的形态和位移，可以得到被测物体的形状和表面高度变化等参数。
zygo激光干涉仪使用的是双频激光干涉原理，其优点是干涉条纹的稳定性高、测量精度高、适用于复杂表面、具有三维测量功能等。
其基本原理是利用激光的相位差来测量物体表面的高度差异，通过调整激光波长差来调整干涉条纹的间距和形态，从而实现对物体表面高度的测量。
总之，zygo激光干涉仪是一种高精度、高稳定性的测量仪器，可以广泛应用于机械制造、光学制造、电子制造、医学等领域。
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