高精度小平面干涉檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、光學(xué)元件表面高精度的檢測(cè)一直是光學(xué)檢測(cè)領(lǐng)域追求的目標(biāo)。目前國外高精度干涉檢測(cè)技術(shù)的水平處于領(lǐng)先地位，高精度干涉檢測(cè)儀器大多為相移干涉儀，它需要高精度的相移器件以及對(duì)應(yīng)的移相誤差算法和移相標(biāo)定算法。為了利用相移干涉算法高精度的優(yōu)點(diǎn)，又能避免相移器件帶來復(fù)雜的誤差，本文在菲索型干涉結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上采用了不需要硬件相移器件的虛擬數(shù)字相移技術(shù)。該技術(shù)避免硬件相移器件的相移誤差，并保證相移量的準(zhǔn)確性，適用于各個(gè)口徑的光學(xué)平面檢測(cè)。因此展開對(duì)虛擬數(shù)字相

2、移干涉技術(shù)的研究具有重要意義和應(yīng)用價(jià)值，主要研究?jī)?nèi)容有:
　　首先論述了相移干涉術(shù)的基本原理、影響移相干涉高精度檢測(cè)的關(guān)鍵因素以及虛擬數(shù)字相移的基本原理;其次運(yùn)用Matlab軟件仿真分析了標(biāo)準(zhǔn)四步相移算法、傅里葉變換算法和虛擬數(shù)字相移算法的相位提取技術(shù)的精度;針對(duì)口徑為Φ50mm的小平面(PV值為0.0473λ，RMS值為0.0112λ)進(jìn)行仿真，使用虛擬數(shù)字相移法重建該波面，得到該波面面形（PV值為0.0496λ，RMS值為0.

3、0112λ），仿真檢測(cè)面形與原始面形的波面殘差的PV值為0.005λ，RMS值為0.00037λ，達(dá)到了高精度的檢測(cè)要求。
　　在實(shí)施虛擬數(shù)字相移的過程中，會(huì)引入濾波的問題，本文提出了一種簡(jiǎn)化的濾波方式，在濾波時(shí)同時(shí)提取正負(fù)一級(jí)頻譜，不需要做頻譜移中處理。該方法可以避免傅里葉變換中常見的頻譜移中誤差，同時(shí)也簡(jiǎn)化了提頻過程。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法提頻的正確性，并且具有簡(jiǎn)單高效的特點(diǎn)。
　　使用ZYGO干涉儀對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)量并獲得了