干渉計とは
光の干渉を利用して、光の波長、長さ(距離)、表面形状、屈折率などを測定する装置の総称を干渉計と呼びます。
1つの光源から照射された光を、2つまたはそれ以上に分割します。
それらの光が測定対象に照射され、反射(または通過)した光を再度収束させたときにできる干渉縞を観察することにより、目的とする測定結果を得ます。
- ・光源には白色光を用いるのが一般的です。
特定の目的のために単色光を用いる場合もあります。 - ・光の分割には、ハーフミラーなどによる振幅分割が一般的です。
波面分割や偏光分割を用いる場合もあります。 - ・光の収束には、分割と同じ方法が用いられます。
- ・収束したした光の検出にはCCDを用いるのが一般的です。
干渉縞の画像を確認することで、測定対象の表面がどのような形状になっているかを読み取ることができます。
測定対象が平面であれば、全面が一様な明るさをもち、等間隔の縞模様が現れます。測定対象を傾けると、傾けた方向に直交する等間隔の直線干渉縞が現れます。
干渉計によって得られた干渉縞画像をもとに、平面度を算出できます。
干渉縞の間隔をa、干渉縞の曲がり量をbとすると、平面度はb/2a(λ)になります。
このとき、干渉縞の画像だけでは、測定対象の凹凸が確認できないため、測定対象を上下に動かして干渉縞の動く方向を確認することで、その形状を決定することができます。