基于改进六步翻转法的平行平板面形及均匀性绝对检测方法

张 帅，全海洋，侯 溪，胡小川，吴高峰

1 中国科学院光电技术研究所，四川 成都 610209；2 中国科学院大学，北京 100049

1 引 言

随着光学技术的飞速发展，以微电子装备、航空航天、精密测量为代表的先进光学系统对光学元件的光学面形以及均匀性提出了越来越高的要求。均匀性是度量材料折射率变化的关键参数。一般采用标准相位测量干涉仪(standard phase measuring interferometry)进行测量，具体的方法有液浸法[1-2]和透射法[3-8]。在实际应用过程中，由于液浸法过于繁琐，因此研究方向主要聚焦在绝对测量技术，即把材料非均匀引起的表面偏差与系统误差分开的测量技术。绝对面形检测是一个复杂的过程，通常需要多次测量才能得到相应的面形误差分布[9-10]。与绝对面形检测类似，对于均匀性的绝对检测也需要通过多次测量。透射法是均匀性检测最常用的方法，为了实现均匀性的绝对检测，需要通过四次透射测量(the four-step transmission method)以消除样品板两个绝对面形误差以及参考平面和干涉仪引入的系统误差从而实现绝对测量。然而，杂散光干扰是四步透射测量法不可忽视的干扰项。多光束干涉引起的强度失真可以通过波长调谐法和复杂的数据处理计算，从频域内的多个干涉条纹中分离出目标信号[11-16]；或者在被测样品板的两个表面之间人为引入一个小楔角来分离杂散光束，但是楔角选取不当则会带来额外的测量不确定度。另一种简单的方法叫做“窗口翻转法”(window-flipping method)，通过翻转窗口来测量窗口的后表面，避免杂散光的引入。……