高精度小平面干涉檢測技術研究.pdf

1、光學元件表面高精度的檢測一直是光學檢測領域追求的目標。目前國外高精度干涉檢測技術的水平處于領先地位，高精度干涉檢測儀器大多為相移干涉儀，它需要高精度的相移器件以及對應的移相誤差算法和移相標定算法。為了利用相移干涉算法高精度的優(yōu)點，又能避免相移器件帶來復雜的誤差，本文在菲索型干涉結構的基礎上采用了不需要硬件相移器件的虛擬數(shù)字相移技術。該技術避免硬件相移器件的相移誤差，并保證相移量的準確性，適用于各個口徑的光學平面檢測。因此展開對虛擬數(shù)字相

2、移干涉技術的研究具有重要意義和應用價值，主要研究內容有:
　　首先論述了相移干涉術的基本原理、影響移相干涉高精度檢測的關鍵因素以及虛擬數(shù)字相移的基本原理;其次運用Matlab軟件仿真分析了標準四步相移算法、傅里葉變換算法和虛擬數(shù)字相移算法的相位提取技術的精度;針對口徑為Φ50mm的小平面(PV值為0.0473λ，RMS值為0.0112λ)進行仿真，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），仿真檢測面形與原始面形的波面殘差的PV值為0.005λ，RMS值為0.00037λ，達到了高精度的檢測要求。
　　在實施虛擬數(shù)字相移的過程中，會引入濾波的問題，本文提出了一種簡化的濾波方式，在濾波時同時提取正負一級頻譜，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，同時也簡化了提頻過程。仿真實驗驗證了該方法提頻的正確性，并且具有簡單高效的特點。
　　使用ZYGO干涉儀對樣品進行測量并獲得了