刀口仪
daokouyi
刀口仪
knife-edge tester
用刀口法检验光学表面、光学零件或光学系统质量的仪器。刀口检验法是L.M.傅科1858年提出的,所以又称傅科刀口检验法。
刀口仪包括星点光源和刀口两部分,前者由光源、聚光镜、反射镜和针孔板组成。如图1[ 刀口仪示意图],光源经固定镜组和可动镜组会聚,照亮针孔板上小孔(有大小不同若干个)作点光源用。刀口在光源的另侧,要求平直、锋利、无细小缺口。当针孔足够小时,从孔内发出光束的波阵面可认为是球面。将刀口仪针孔置于光学凹面镜的球心,针孔发出的光束在凹面反射,于刀口处成针孔像。凹面为理想球面时,点像也是完善无像差的,若凹面偏离球面,反射光线则不交在一点,人眼在刀口后观察就能看到明、暗相间的阴影图。由此可判断凹面偏离球面的误差大小、位置及形状(图2[ 人眼在刀口后观察到的阴影图])。
刀口仪光源应该选择灯丝尺寸小、亮度高的仪器灯泡、卤钨灯或光谱灯等。星点尺寸一般应小于光学表面或系统的衍射极限。在被检表面照度不足,人眼观察有困难时,也可稍大些。
刀口仪检验具有灵敏度高,设备简单,使用方便,可随意搬动等优点除人眼观察外,也可配上照相机作客观记录。可对光学系统或光学零件作定量检查。除检查球面外,加上辅助设备还可检查抛物面等非球面也可用于玻璃材料的不均匀性和条纹检验,特别适用于天文望远镜上大反射镜镜面的检验,精度可达/50,甚至/100,为检验用的光源的平均波长。
最初设计的刀口仪中,星点光源和刀口两部分是分开的,以后逐渐改进成图1[刀口仪示意图]的合并式。目前,刀口仪已配上可在水平面内、两坐标轴上微动的机构,读数精度达到0.01~0.005毫米。附加滤光片或单色器可做成单色刀口仪。换上激光光源可做成激光刀口仪。加上相位板可改为相位刀口仪。此外,用狭缝代替针孔作光源,可提高被测面的照度,改善测量精度。
李剑白 |