激光光束质量评估遇瓶颈？OAS 软件剪切干涉仿真来解决

剪切干涉案例分析

简介

剪切干涉技术作为波前检测领域的关键手段，凭借无需参考光路、结构紧凑、抗干扰能力强等优势，在高精度光学系统装调、激光光束质量评估及微纳结构检测中占据重要地位。OAS 光学软件作为集成化的光学系统设计与仿真平台，可通过三维建模、光线追迹及物理光学分析等功能，实现剪切干涉过程的全流程化模拟，为技术方案验证与参数优化提供高效解决方案。

案例设置与操作

光源参数配置

本案例中，为模拟可见光波段典型检测场景，选用波长 0.55μm（绿色可见光）的单色高斯光束作为光源，其束腰半径设定为 1mm，光束发散角通过软件内置算法自动计算。光源发射模式选择 “理想平面波入射”，以排除光源自身波前畸变对干涉结果的干扰。

核心光学元件设计

透镜参数配置

选用直径 20mm、焦距 50mm 的双凸透镜作为分束与反射元件，材料选择 K9 光学玻璃（折射率 1.5168@0.55μm）。透镜的.front 面（入射面）镀制半透半反膜层（反射率 50%，透射率 50%），实现光束的初次分割；透镜的.back 面（出射面）镀制全反射膜层（反射率 > 99.9%），确保透射光束的高效反射。

剪切量生成机制

当入射光束照射到透镜.front 面时，部分光直接反射（反射光 1），另一部分光透射进入透镜后经.back 面全反射（反射光 2），通过透镜的几何结构设计使两束反射光产生 0.1mm 的横向剪切量，满足干涉条纹分辨率要求。

探测器设置

在干涉光场传播方向 100mm 处放置面阵 CCD 探测器，像素尺寸设定为 5μm×5μm，有效探测区域 256×256 像素，采样频率匹配光束空间分布特征，确保干涉条纹细节完整捕捉。