基于多点可调支撑Ф300 mm平面重力变形校正研究

王云涛，陈 磊，陈 佳，张正宇，孔 璐

（南京理工大学，电子工程与光电技术学院，江苏 南京 210094）

引言

光学表面干涉测量是一种高精度的非接触测量技术，适用于高功率激光器、空间光学、同步辐射、光刻物镜等高端光学技术。其中，斐索型干涉仪可以用于平面和球面面形的测试。然而，随着对测试精度要求的提高，对大口径平面光学元件的需求变得更加迫切，一个不可避免的问题是平面在重力作用下的变形。对于小口径（大约小于100 mm）平面，重力对表面变形的影响可以忽略不计，但在大口径（大于300 mm）平面的精密测量中，在重力作用下平面会不可避免地产生变形。目前，经认可的测量实验室可提供国家测量机构认证的主要光学元件的测试结果。例如，美国国家标准技术研究所（NIST）、英国国家物理实验室（NPL）、德国物理技术联合会（PTB）、澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）和日本先进工业科学技术研究院（AIST）[1-4]。这些研究机构利用大口径干涉仪对口径大于300 mm的半导体和其他行业的光学元件进行了大量测试。

早在1966年，G. Dew等人就指出：“三点式边缘支撑方式经常用于平面干涉仪，令人惊讶的是，很少有人尝试通过实验来具体测量平面垂度的大小”[5]。2003 年，Toshiyuki Takatsuji等人根据《测量不确定度表示指南》[6]报告了平面的测量不确定度，由AIST制造的大口径平面干涉仪的平面度测量不确定度达到 1/77λ[7]。2012 年，Jan Burke 和 Ulf Griesmann使用厚度约3 mm的粘弹性聚氨酯泡沫支撑进行实验，消除了350 mm口径的平晶的重力变 形[8]。2014 年，Yohan Kondo 和 Youichi Bitou 通过FEM方法报告了参考平面的变形。……