φ600mm干涉儀系統(tǒng)傳遞函數(shù)的檢測與分析方法研究.pdf

1、由于強(qiáng)激光、航空航天和天文觀測等項目的發(fā)展，國內(nèi)迫切需要多臺大口徑干涉儀檢測系統(tǒng)中所用到的光學(xué)元件。對于強(qiáng)激光系統(tǒng)中的光學(xué)元件，其面形質(zhì)量常用分頻段分析的方法來評價。其中，低頻段的誤差使用波前梯度均方根評價參數(shù)；中頻段的誤差使用波前功率譜密度評價參數(shù)。這些參數(shù)均需通過干涉儀測得的波面結(jié)果計算獲得。這就要求大口徑干涉儀有良好的系統(tǒng)傳遞函數(shù)。
　　 本研究為了標(biāo)定課題所研制的600mm大口徑近紅外干涉儀對空間頻率的傳遞能力，尤其針對

2、滿足強(qiáng)激光系統(tǒng)要求的光學(xué)元件中高頻段面形誤差的檢測要求，首先使用標(biāo)準(zhǔn)臺階相位比較法檢測了大口徑干涉儀的系統(tǒng)傳遞函數(shù)，分析了影響檢測結(jié)果的因素。實驗測得大口徑干涉儀在0.2 line/mm空間頻率處，系統(tǒng)傳遞函數(shù)值優(yōu)于60％。因此，其具有對中頻段誤差的檢測能力，滿足對強(qiáng)激光系統(tǒng)所用光學(xué)元件的檢測要求。其次，標(biāo)準(zhǔn)臺階相位比較法檢測干涉儀系統(tǒng)傳遞函數(shù)時需要精確獲知臺階面的高度信息。因此，分析研究了白光干涉顯微鏡測試臺階高的方法。在金相顯微鏡的

3、基礎(chǔ)上設(shè)計并構(gòu)建了Mirau型白光干涉垂直掃描系統(tǒng)，使用PZT作為移相器推動被測件做軸向掃描，使用空間頻域算法處理白光干涉信號，獲得被測件臺階面的臺階高。實驗測得臺階高為125.6nm，結(jié)果與使用ZYGO NewView7200型輪廓儀的測試結(jié)果相吻合。最后，研究了頻域面形評價參數(shù)和波面濾波的計算方法，編寫了波前梯度均方根和波前功率譜密度的計算程序。此外，通過窗函數(shù)法設(shè)計數(shù)字濾波器，實現(xiàn)了對波面的低通、高通、帶通和帶阻濾波。根據(jù)對模擬波