波前检测效率低易偏差？OAS 泰曼格林干涉仪破难题
简介
泰曼格林干涉仪作为分振幅干涉技术的核心应用设备，凭借对光学元件表面质量、形状误差及系统波前畸变的高精度检测能力，成为光学制造与检测领域的关键工具。本案例采用 OAS 光学软件，以束腰半径 10mm、波长 0.6328μm 的光束为光源，模拟泰曼格林干涉过程，旨在验证软件对干涉现象的模拟精度，为实际检测提供理论参考与操作依据。
案例设置与操作
光源参数设置
本案例选用高斯光束光源，其参数设置贴合实际干涉检测需求：束腰半径设定为 10mm，可完全覆盖直径≤20mm 的中小尺寸光学元件待检测区域，避免光束边缘切割导致条纹信息缺失。
波长 0.6328μm 为氦氖激光的特征波长，该波长具有稳定的单色性与较长的相干长度（约 30cm），能满足干涉测量中 “两束光光程差小于相干长度” 的核心条件。同时，光源的时间相干性对比度设定为 96%、空间相干性系数设定为 0.99，确保两束干涉光具备清晰的明暗对比，为后续条纹分析提供高质量图像基础。
光学系统建模
OAS 软件通过参数化建模模块构建完整泰曼格林干涉系统：核心部件分束器采用 50:50 非偏振分光比设计，保证参考光与测试光强度均衡，避免光强差异导致条纹对比度下降；参考镜按理想平面模型构建，平面度误差控制在 λ/20（λ 为光源波长）以内，作为基准波前的反射载体。
待检测元件按典型凸透镜模型构建，并预设 0.5λ 的局部面形误差，用于验证模拟系统的缺陷识别能力。此外，软件通过光路准直算法校准两光路，使参考光与测试光的平行度误差≤1 角秒，光程差控制在 ±3mm 范围内，完全满足干涉条件。
波前追迹与干涉模拟
软件采用矢量波前追迹算法，对两束光的传播过程进行精准计算：参考光经参考镜反射后，保持平面波前特性；测试光经待检测元件反射后，因预设面形误差产生周期性相位起伏，形成畸变波前。
两束波前在分束器二次分光后汇合，基于光的叠加原理，软件实时计算探测器平面的光强分布。探测器设置为 1024×1024 像素分辨率，采样频率匹配光束空间分布，最终在探测器窗口清晰捕捉到包含待检测元件缺陷信息的干涉条纹。
泰曼格林干涉仪的三维追迹图
泰曼格林干涉仪的探测器结果图
总结
通过OAS软件仿真案例不仅缩短了泰曼格林干涉仪的调试周期，还可规避物理实验中的环境干扰（如振动、温湿度变化）。在实际应用中，可进一步扩展至天文望远镜反射镜面形检测、激光谐振腔波前校准等场景，为光学制造、激光技术及科研领域提供高效、低成本的虚拟检测方案，推动光学检测技术向数字化、智能化升级。
