1、MarclOO-D激光干涉儀使用說(shuō)明書(shū)（使用干涉儀前請(qǐng)先仔細(xì)閱讀本說(shuō)明書(shū) ）南京英特飛光電技術(shù)有限公司2013年8月Marc-100-D激光干涉儀使用說(shuō)明書(shū)11 / 111儀器簡(jiǎn)介Marc100-D是由南京英特飛光電技術(shù)有限公司開(kāi)發(fā)的菲索型立式激光干涉儀。系統(tǒng)由干涉儀、顯示器、光柵測(cè)量系統(tǒng)、隔振系統(tǒng)構(gòu)成。適用于在線批量檢測(cè)量和曲 率半徑測(cè)量。操作比較簡(jiǎn)便。其外形見(jiàn)下圖。也可以在此基礎(chǔ)上，加裝移相器、計(jì)算機(jī)等構(gòu)成數(shù)字波面干涉儀 (Hi-Marc-100D )。圖1 Marc100D干涉儀外形本儀器采用菲索干涉原理（圖 2）,在圖像接收光路中設(shè)置了空間濾波器來(lái)改善 干涉圖的質(zhì)量；變倍系統(tǒng)可以放大干

2、涉圖以便觀察小口徑的被測(cè)件；電控的對(duì)點(diǎn)、 測(cè)試切換使系統(tǒng)調(diào)整更方便。高精度的標(biāo)準(zhǔn)參考反射鏡保證了相對(duì)測(cè)量的準(zhǔn)確度。本干涉儀主機(jī)為立式“倒置”型，便于擺放工件，使測(cè)量更迅速方便。導(dǎo)軌長(zhǎng) 度為1200mm，使測(cè)量范圍更大。配置各種光學(xué)調(diào)整架和輔助光學(xué)部件后形成各種 光路，可進(jìn)行平面、球面等的測(cè)試。還可以配置光柵測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)進(jìn)行球面曲率半徑測(cè) 量；配置絕對(duì)檢驗(yàn)軟件，進(jìn)行平面、球面、非球面的絕對(duì)檢驗(yàn)，極大地提高測(cè)量準(zhǔn) 確度。本儀器主要用途為：需另配標(biāo)準(zhǔn)平面鏡）平面面形測(cè)量（非鍍膜表面、高反射率鍍膜表面球面面形測(cè)量球面曲率半徑測(cè)量（需另配光柵測(cè)量系統(tǒng)）*注：部分測(cè)量需要另配特殊夾具和軟件。圖2菲索型激光干涉

3、儀主機(jī)光學(xué)原理圖2儀器主要技術(shù)指標(biāo)2.1電源：220V / 50HZ2.2光源：進(jìn)口 He-Ne激光器，入=632.8nm2.3 口徑： 100mm2.4光學(xué)質(zhì)量：入/20 （平面系統(tǒng)，95%口徑，P-V）2.5干涉圖放大：15X,無(wú)級(jí)變倍2.6輸出：標(biāo)準(zhǔn)視頻信號(hào)，可為圖像采集卡直接接收2.7光路切換：調(diào)整（十字叉絲）與測(cè)試（干涉圖）之間為電切換2.8 CCD攝像機(jī)：高分辨力、高靈敏度、低噪聲 CCD2.9標(biāo)準(zhǔn)接口尺寸：螺紋接口，M130 X 12.10 導(dǎo)軌長(zhǎng)度：1200mm。2.11光柵測(cè)量系統(tǒng)（選配件）：光柵尺長(zhǎng)度1200mm光柵尺精度芳呵系統(tǒng)分辨率1 pm3儀器操作使用方法友情提示：1

4、、由于干涉儀放置環(huán)境要求較高，本儀器專門設(shè)計(jì)了隔振系統(tǒng)（空 氣彈簧）。儀器安裝前應(yīng)事先對(duì)空氣彈簧充氣。 有關(guān)具體充氣方法及氣壓要求請(qǐng)另見(jiàn) 說(shuō)明。2、開(kāi)機(jī)前請(qǐng)務(wù)必仔細(xì)閱讀本說(shuō)明書(shū)3.1開(kāi)機(jī)前準(zhǔn)備工作儀器后部有3個(gè)連接口見(jiàn)圖3,分別為：連接視頻線連接控制盒連接電源線 按圖示要求連接上電源、液晶顯示器、 及控制盒。3.2開(kāi)機(jī)1. 打開(kāi)電源干涉儀電源開(kāi)關(guān)2. 打開(kāi)光柵數(shù)顯儀電源開(kāi)關(guān)3. 打開(kāi)液晶顯視器電源開(kāi)關(guān) 注意：干涉儀需要在開(kāi)機(jī)后20分鐘后再開(kāi)始測(cè)試，因?yàn)镠e-Ne激光器的模 式穩(wěn)定需要一定的時(shí)間。否則剛開(kāi)機(jī)時(shí) 會(huì)發(fā)現(xiàn)干涉條紋在不停的漂移，有時(shí)激 光器出現(xiàn)雙模時(shí)還會(huì)使干涉圖對(duì)比度下降。3.3干涉儀

5、控制盒的使用儀器配置一個(gè)手柄盒主要用于對(duì)點(diǎn)切換、變倍等功能。控制盒見(jiàn)圖4（1）切換按鈕：此按鈕主要使儀器處于調(diào)整狀態(tài)或測(cè)試狀態(tài)。處于調(diào)整狀態(tài)時(shí)，在顯示器和計(jì) 算機(jī)顯示屏上，可以看到十字分劃板和反射光點(diǎn)，調(diào)整干涉儀主機(jī)上的二維調(diào)節(jié)旋 鈕，使標(biāo)準(zhǔn)參考反射鏡的光點(diǎn)與十字分劃線中心重合，并調(diào)節(jié)測(cè)試反射鏡或被測(cè)件，使它的反射光點(diǎn)與標(biāo)準(zhǔn)參考反射鏡光點(diǎn)重合。再點(diǎn)擊切換按鈕，此時(shí)，在顯示器和 計(jì)算機(jī)顯示屏上就可看到干涉條紋。若看到的光斑不完整，可重復(fù)調(diào)整，直到出現(xiàn)一個(gè)完整的圓的光斑和均勻的干涉條紋后即可(2) 光圈按鈕：當(dāng)顯示器和計(jì)算機(jī)顯示屏 上出現(xiàn)完整的圓光斑時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)光 圈按鈕的“ +”，“一”，得到亮

6、暗程度 合適的干涉條紋。此時(shí)要注意亮暗合 適，如太亮，測(cè)出的數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。(3) 調(diào)焦按鈕：在圖像失真或模糊時(shí)使用，一般的情況下，此按鈕不使用。(4) 變倍按鈕：如果需要測(cè)試小于100mm的樣品，可以進(jìn)行干涉圖放 大。使被測(cè)件在顯示器上的圖像無(wú)級(jí) 放大縮小，放大倍率為1X5X。改 變倍率后，應(yīng)使被測(cè)件的干涉條紋盡 量充滿顯示器。圖4干涉儀控制盒3.4被測(cè)件調(diào)整將被測(cè)件放置到兩維調(diào)整平臺(tái)上，使用控制盒上的“切換”按鈕，使儀器處在 “對(duì)點(diǎn)”狀態(tài)，此時(shí)顯示器上會(huì)有標(biāo)準(zhǔn)鏡頭及被測(cè)件上的光點(diǎn)出現(xiàn)，利用二維調(diào)整 平臺(tái)上的x、Z軸方向的微調(diào)旋鈕先后進(jìn)行調(diào)整，使兩個(gè)光點(diǎn)達(dá)到重合。在通過(guò)切換開(kāi)關(guān)，回到測(cè)試(干涉圖)

7、光路，顯示器上可見(jiàn)到密集的干涉條紋。觀察干涉條紋是否充滿全口徑，如有切割，則移動(dòng)被測(cè)件，然后重新進(jìn)行初調(diào)，使 被測(cè)件全孔徑出現(xiàn)在顯視器上。最后微調(diào)左右與俯仰二個(gè)調(diào)整螺桿，使得視場(chǎng)中看 到的干涉條紋少于六條。干涉條紋按判讀方式不同而不同，如果是目視觀察，則 34條最好，并且 至少要在條紋的兩個(gè)方向進(jìn)行觀察；如果是進(jìn)行移相采樣，則條紋越少越好， 條紋越少則波面復(fù)原的理論精度越高。在微調(diào)時(shí)，請(qǐng)調(diào)整好測(cè)試房間的空調(diào)風(fēng)向，防止氣流等的干擾。3.5干涉圖的判讀在目視情況下，可以通過(guò)干涉圖可以進(jìn)行光圈、局部光圈的判讀。作為一種等 厚干涉儀，其干涉條紋判讀方法根據(jù) GB2813-81，按如下步驟進(jìn)行(圖5):

8、 調(diào)整干涉條 紋的間隔，使被檢區(qū) 域出現(xiàn)3條或5條干 涉條紋； 光圈的數(shù)目 N，由通過(guò)直徑的最 大彎曲量b與條紋 間隔a的比值確定， 即 N =b/a ； 局部光圈數(shù) 目厶N(yùn)，由條紋的不 規(guī)則程度c，與條紋 間隔a的比值確定圖5干涉條紋判讀示例圖6干涉條紋判讀示例一一局部光圈（圖 6）。4干涉儀二維平臺(tái)的調(diào)整與使用干涉儀二維平臺(tái)用于支撐被測(cè)鏡片。二維平臺(tái)上有 x、y軸微調(diào)旋鈕，可以對(duì) 二維平臺(tái)進(jìn)行調(diào)整。Z軸導(dǎo)軌方向在松開(kāi)“鎖緊旋鈕”的情況下可以升降（大行程）圖7二維調(diào)整平臺(tái)及Z軸微調(diào)/鎖定圖8 平面二維調(diào)整架二維工作臺(tái)。利用“鎖緊旋鈕”鎖緊平臺(tái)，并可以利用“ Z軸微調(diào)”機(jī)構(gòu)進(jìn)行Z軸 方向微調(diào)。

9、見(jiàn)圖7二維調(diào)整平臺(tái)及Z軸微調(diào)/鎖定。測(cè)量球面被測(cè)件時(shí)在調(diào)整架上可以放置不同口徑的鏡頭托盤(pán)（托盤(pán)需由客戶根 據(jù)需要自己加工）。使用時(shí)在托盤(pán)上放上鏡片后，調(diào)整方法如下：向上（或下）移動(dòng)二維調(diào)整平臺(tái)以發(fā)現(xiàn)正確的反射光點(diǎn)，然后鎖定；用微調(diào)Z軸的方式來(lái)使圖像上地干涉條紋變直；進(jìn)行兩維微調(diào)，使干涉條紋變少；注意：在進(jìn)行大行程地調(diào)整時(shí)，小心不要碰到標(biāo)準(zhǔn)鏡頭。測(cè)量平面被測(cè)件時(shí)，需在二維平臺(tái)上另放置“平面二維調(diào)整架”。“平面二維調(diào)整架”見(jiàn)圖8.0 （購(gòu)置標(biāo)準(zhǔn)平面鏡時(shí)需另選配二維平臺(tái)）在“平面二維調(diào)整架”上有兩個(gè)“俯仰調(diào)整旋鈕”，將被測(cè)件放在二維調(diào)整架后， 用“俯仰旋鈕”對(duì)被測(cè)件進(jìn)行平面測(cè)量調(diào)整。5使用中的環(huán)境影

10、響特別提示：玻璃材料的標(biāo)準(zhǔn)參考平面容易受到溫度因素的影響，石英材料的標(biāo)準(zhǔn)參 考平面則要穩(wěn)定的多。6.1溫度與溫度梯度溫度在干涉測(cè)量中是一個(gè)絕對(duì)重要的因素，如需要獲得高精度的測(cè)量結(jié)果，最 好要保證達(dá)到國(guó)標(biāo)GB -2000平晶的要求。本系統(tǒng)的光學(xué)質(zhì)量是在 20CC、 溫度梯度小于0.5C/h的條件下獲得的。主要的原因是光學(xué)玻璃受熱變形將產(chǎn)生光學(xué) 表面光圈的變化，溫度不穩(wěn)定將直接影響測(cè)量精度的可靠性。6.2恒溫時(shí)間在儀器進(jìn)行高精度測(cè)量前，必須有一個(gè)恒溫時(shí)間，以保證內(nèi)部的溫度平衡。一 般情況下（溫差土 5C以內(nèi)），建議恒溫12小時(shí)以上；如起始溫度離標(biāo)準(zhǔn)溫度（20C） 較遠(yuǎn)，則必須恒溫2436小時(shí)。樣品

11、如果是由外界進(jìn)入工作室的，也必須有一個(gè)恒溫時(shí)間，以保證樣品內(nèi)部的 溫度均勻。根據(jù)樣品大小和溫差，一般需要424小時(shí)。當(dāng)樣品放入干涉室內(nèi)后，還需要再恒溫520分鐘，以待氣流平衡，也使樣品與干涉儀的溫度一致起來(lái)。6.3外界溫度的影響操作人員在檢測(cè)樣品時(shí)，長(zhǎng)時(shí)間靠近儀器觀察，人體的溫度必使儀器四周溫度 引起變化而傳入樣品與測(cè)試反射鏡，引起干涉條紋變形。如果樣品是用手拿的，則 可以明顯看到邊緣的干涉條紋彎曲。所以要避免用手直接拿取被測(cè)樣品，或進(jìn)行更 長(zhǎng)時(shí)間的恒溫。另外，也必須嚴(yán)格控制檢驗(yàn)室內(nèi)的 工作人數(shù)。6.4氣流氣流將造成干涉條紋的不規(guī)則擾動(dòng)，必須避免。如果溫度的空間梯度大，也會(huì) 產(chǎn)生明顯的氣流影響

12、。建議將儀器需放在溫差小，溫度空間梯度也小的環(huán)境之中，有條件最好在恒溫 室內(nèi)再布置一個(gè)小房間，以減少外界溫度的變化影響。6.5防振振動(dòng)可能由很多原因產(chǎn)生：支撐不夠剛性的地板、聲波、其它設(shè)備（機(jī)床、風(fēng) 扇、空調(diào)等）、人的走動(dòng)等等都會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。振動(dòng)是最難控制的環(huán)境問(wèn)題。理論上, 最好是將儀器放在一塊混凝土澆注的地基上使用，這樣會(huì)大大衰減大幅的振動(dòng)。小 幅的振動(dòng)，例如由人員活動(dòng)造成的振動(dòng)，可以通過(guò)防振系統(tǒng)隔離。干涉儀在設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)儀器結(jié)構(gòu)本身的防振已經(jīng)做過(guò)一定的考慮，但作為非共光 路的泰曼型干涉儀，對(duì)振動(dòng)比菲索型干涉儀要敏感一些。因此需要工作場(chǎng)地的地面 結(jié)實(shí)牢固，并遠(yuǎn)離機(jī)床等強(qiáng)振動(dòng)源。振動(dòng)還可以從電纜

13、傳到主機(jī)。因而布線時(shí)應(yīng)注意不要接觸可能的振動(dòng)源，也不 要通過(guò)可能被碰到的地方。不要將鍵盤(pán)，鼠標(biāo)，或任何帶有可移動(dòng)部件的設(shè)備放置 在儀器上。7安全本儀器發(fā)射的是可見(jiàn)紅光，無(wú)不可見(jiàn)的光輻射。儀器內(nèi)置激光器的輸出及自儀 器的輻射輸出是很低的。即使使用透鏡聚焦，輻射也不會(huì)產(chǎn)生燒灼現(xiàn)象。然而，仍 然需要注意儀器輸出的激光。雖然它不能傷害皮膚，但你必須注意保護(hù)你的眼睛。 不要直視光束或凝視它的明亮反射點(diǎn)。本儀器的電源線中包括一根保護(hù)接地線。它與交流電源中的地線相連。交流電 源提供的地線必須是永久良好接地的。儀器內(nèi)部有220V和激光器的高壓電源，如需要打開(kāi)蓋子維護(hù)，務(wù)請(qǐng)拔掉電源, 并由專業(yè)人士進(jìn)行保管干涉儀

14、應(yīng)避免安置在灰塵較大的地方，在不進(jìn)行測(cè)量時(shí)應(yīng)蓋上外罩。如較長(zhǎng)時(shí)間不使用，干涉儀應(yīng)保存在濕度不大于60%的環(huán)境下，并定期開(kāi)啟電源，以保證電器系統(tǒng)（特別是激光器）的穩(wěn)定可靠。9常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法9.1開(kāi)機(jī)無(wú)顯示按下述步驟檢查：檢查電源是否接好，電壓是否正常開(kāi)關(guān)是否已經(jīng)打開(kāi)檢查相關(guān)電源接口上的保險(xiǎn)絲檢查干涉儀中是否有紅色激光輸出檢查視頻電纜檢查視頻顯示器的亮度、對(duì)比度調(diào)節(jié)情況上述檢查基本可以確定故障發(fā)生位置，如用戶自己無(wú)法解決，請(qǐng)聯(lián)系生產(chǎn)者。9.2視場(chǎng)不完整主要的問(wèn)題可能是標(biāo)準(zhǔn)參考反射鏡的位置發(fā)生了微小的變化，請(qǐng)仔細(xì)微調(diào)標(biāo)準(zhǔn) 參考反射鏡即可。如無(wú)法解決，則需要由專業(yè)人士打開(kāi)儀器蓋子來(lái)調(diào)整內(nèi)部光路。

15、9.3干涉圖亮度不均勻由于激光為高斯光束，因此存在中間亮，周圍暗的情形。一般情況下，移相干 涉的算法與光圈均勻性無(wú)關(guān)。如果視場(chǎng)中的光圈中心偏離太多的話，干涉條紋粗細(xì) 變化明顯，容易造成干涉條紋不清晰，目視判讀困難，則需要由專業(yè)人士調(diào)整內(nèi)部 光路，使激光光束均勻地照射擴(kuò)束鏡。9.4激光管老化：激光管在使用一定時(shí)間后，光亮度會(huì)減弱，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)忽亮忽暗現(xiàn)象，此時(shí)看 到的條紋也是不清晰的，換一根管子即能排除此毛病。9.5光學(xué)件清潔：如樣品工作面沒(méi)有擦干凈，或反射鏡面上出現(xiàn)霉斑，以及擴(kuò)束鏡沾上灰塵等， 都會(huì)影響干涉條紋的清晰度，或在干涉圖上出現(xiàn)臟點(diǎn)（斑），因此，在定期清潔各光 學(xué)件是有益的。9.6建議的

16、清潔程序在使用酒精、乙醚和甲醇等物質(zhì)時(shí)必須小心，它們都是易燃物，并且有毒。不要重復(fù)使用清潔擦鏡紙，重復(fù)使用會(huì)導(dǎo)致污物附著，損壞光學(xué)器件。在清潔光學(xué)器件前，從手指上，手腕上取下戒指等首飾，仔細(xì)洗手以去除皮 膚油脂，并且戴上手套。進(jìn)行清潔工作時(shí)的擦拭動(dòng)作一定要輕柔，避免劃傷表面。如沒(méi)有把握，需請(qǐng)教專業(yè)人士。污染步驟灰塵或細(xì)微污物1 用噴頭吹去松動(dòng)的小的部分。2 如果灰塵仍存在，在木簽上繞上兩張擦鏡紙或折疊一張擦鏡紙，讓它正好比要清潔部分寬一些。3在擦鏡紙上滴上乙醇或甲醇。4用它在一個(gè)方向上擦拭透鏡一遍。如果還需要擦 拭，則要使用新的木簽和擦鏡紙。指印，油漬和水痕注意：這種情況必須立即清 潔表面。皮

17、膚上的酸性物質(zhì) 會(huì)損傷透鏡表面。1 用噴頭吹去松動(dòng)的小的部分。2 如果灰塵仍存在，在木簽上繞上兩張擦鏡紙或折疊一張擦鏡紙，讓它正好比要清潔部分寬一些。3 在擦鏡紙上滴上1%的肥皂液。4. 自一個(gè)方向擦拭透鏡一次。如果還需要擦拭，則 要使用新的木簽和擦鏡紙。5. 重復(fù)2至4步。但使用蒸餾水浸潤(rùn)的擦鏡紙，以便 擦去殘留的肥皂液。6. 再重復(fù)2至4步，使用甲醇或乙醇浸潤(rùn)擦鏡紙。9.7維修如儀器出現(xiàn)的問(wèn)題用戶沒(méi)有把握，務(wù)請(qǐng)先與生產(chǎn)者聯(lián)系，請(qǐng)勿私自打開(kāi)檢修10聯(lián)系方式制造：南京央特飛光電技術(shù)有限公司網(wǎng)址：http:/www.i .c n/郵箱：地址：61703131南京市玄武區(qū)孝陵衛(wèi)雙拜巷 78號(hào)郵編：210014電話總機(jī)84310636 84310065轉(zhuǎn) 8003 （銷售） 傳真：100立式干涉儀隔振架的充氣調(diào)節(jié)說(shuō)明,充氣口1、本隔振架利用空氣彈簧來(lái)達(dá)到隔振效果。使用時(shí)需將氣源接入調(diào)壓閥入口（調(diào)壓閥出口壓力已調(diào)為0.16MPa，最大應(yīng)小于0.2MPa）。每個(gè)底腳（空氣彈簧）上均有 4個(gè)“支撐螺釘”，在用于極限位置時(shí)起到保護(hù)作用，支撐螺釘位置調(diào)整后不可隨意調(diào)節(jié)。隔振架正常工作時(shí)“支撐螺釘”與大理石臺(tái)面間距應(yīng)為4-5mm。2、 如圖所示，大理石臺(tái)面下裝有氣路和調(diào)壓閥（壓力表）。根據(jù)隔振需要，本隔振架氣路共安排有3個(gè)充氣口。分別安