被测波前通过特定的分光元件将其分成两部分,并使之横向位移(相对于波传播方向)。这种波前之间的相互位移称为“剪切”。所用的特定分光元件可能是平板、棱镜、光栅或者它们的组件等。有时,我们把这些特定的分光元件也称为剪切干涉元件、剪切平板或剪切棱镜等,甚至直接称为剪切干涉仪。
就其被剪切的波前形式而言,可分为近于平面波(常称准直型)的横向剪切以及球面波(常称会聚型)的横向剪切。
剪切干涉仪中常用的几个术语:
被检验波前W--入射到剪切干涉仪上的被检验波面。它来自被检验系统或镜面的波面,有时也称为被测波前。
剪切波前W1 W2--被检验波前W经过剪切干涉仪后,有的剪切方式是将W同时彼此横向移开为波前W1、W2,故W1、W2都被称为被剪切波前:有的剪切方式是其中之一(例如,W1)并未被横向位移,只是W2相对于W1有一向位移,这时,称W2为被剪切波前。未被位移的波前W1与W2意义不同,后者是未经过剪切干涉仪的波前,而前者是已经过剪切干涉仪的波前。
横向剪切轴——在被剪切波前、刚同一光束截面直径上的直线。不同光束截面各有其本身的剪切轴。
剪切方向--与剪切轴重合,方向如下:如果W1与W2同时被横向移开,则剪切方向可视为是彼此反向的,若W2只是相对于W1横向移开,则剪切方向只是指向W2移开的一侧。
剪切量与相对剪切量——在剪切轴上,两波前W1、W2相互横向移开的距离,称为“剪切量”或“剪切值”,有时也称为“剪切宽度”,都是一个含义,一般用“S”表示。“相对剪切量”是指剪切量S与此时光束截面直径D之比,记作“S/D”,其取值范围在0<S/D<1
固定剪切与可变剪切--对于剪切干涉仪而言,一种是相对剪切量固定不变的,称为固定剪切;另一种是相对剪切量根据使用要求在改变的,称为可变剪切。
横向平行剪切与横向旋转剪切——无论准直光束或会聚光束,若被横向剪开后的两波面光轴不相交,则称为横向平行剪切。反之,则称为横向旋转剪切。对于会聚光束,除了两波面旋转中心是与两波面曲率中心重合之外,横向平行剪切和横向旋转剪切都可能获得横向剪切干涉条纹:对于理想准直光束,若获得横向剪切干涉条纹,两被剪切波面必须引入一定的倾角。从这个意义上讲,准直光束的横向平行剪切是无意义的:相反,如果以横向平行剪切零场干涉是否出现来判断该光束的准直性,却又是非常有意义的。
再进一步说明的是,关于上述“剪切轴”的定义,当了解了“横向平行剪切”和“横向旋转剪切”两个概念后,上面定义并非严密,当被检验波前是被横向平行剪切时,剪切轴的定义是没有疑义的,并且剪切方向与剪切轴重合否则,当被检验波前是被横向旋转剪切时,剪切方向有可能与某一剪切轴重合,也有可能都不重合,要视具体剪切方式而定。