基于相移干涉的MEMS變形鏡平面度測試系統(tǒng)誤差分析與校正.pdf

1、微機(jī)電系統(tǒng)(Micro-Electro-MechanicalSystems，MEMS)技術(shù)的發(fā)展使得對先進(jìn)測試技術(shù)與裝置的研制的需求日益迫切，MEMS靜動態(tài)特性測試技術(shù)已成為MEMS測試技術(shù)的重要組成部分。傳統(tǒng)的測量技術(shù)(如接觸式測量)的要么精度不高，要么效率低，無法達(dá)到大范圍精密測量的要求，光學(xué)干涉測試方法由于擁有全場測量、非接觸、精度和靈敏度高等特點(diǎn)在生產(chǎn)和研究中得到了廣泛應(yīng)用。很多情況下，被測物理量與光學(xué)相位直接相關(guān)。因此，從干涉

2、條紋中精確獲取相位信息成為一種有效的測量方法。迄今已有一系列有效的相位測量方法，如外差法、散斑法、相移干涉法、全息法等。其中相移干涉法是一種常用的光學(xué)檢測方法，它克服了傳統(tǒng)逐點(diǎn)測量工作效率低的問題，可以實(shí)現(xiàn)全域檢測，并用于MEMS器件表面形貌和動態(tài)特性的測量。 基于相移干涉原理的平面度測試系統(tǒng)，可以用于檢測微變形反射鏡的鏡面品質(zhì)(鏡面口徑為Ф25mm)。MEMS微變形鏡主要應(yīng)用于自適應(yīng)光學(xué)的波前校正，對鏡面平面度和表面粗糙度有很

3、高的要求?；谙嘁聘缮娣ǖ钠矫娑葴y量系統(tǒng)分辨率高，但易受系統(tǒng)誤差的影響，導(dǎo)致測量精度降低，因此需要對干涉系統(tǒng)的測量誤差進(jìn)行定量分析和校正。本文的主要工作是：首先在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，自行組建了相移干涉測試系統(tǒng)，并利用相移算法和相位去包裹算法的程序得到了初始的表面形貌值；然后，利用標(biāo)準(zhǔn)光學(xué)平晶對干涉測量系統(tǒng)的誤差進(jìn)行標(biāo)定，系統(tǒng)測量誤差大約有300nm，在對系統(tǒng)測量誤差進(jìn)行定量分析后，確定了影響相移干涉系統(tǒng)精度的主要誤差源是光學(xué)系統(tǒng)像差；接著