基于白光干涉顯微鏡的偏擺式非球面輪廓測量技術研究.pdf

1、傳統(tǒng)的接觸式擺臂輪廓儀在測量非球面鏡輪廓時掃描探針與非球面鏡表面直接接觸，存在劃傷待測元件表面的風險且探針的直徑會引入測量誤差。為實現(xiàn)非球面鏡的非接觸式測量，本文研究了基于白光干涉顯微鏡的非球面偏擺式輪廓測量技術，以光學探頭掃描非球面鏡輪廓獲得各采樣點曲率值從而恢復非球面鏡的面形輪廓。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、叛芯苛税坠飧缮骘@微鏡測量曲率半徑值的準確性，提出了最小二乘法擬合面形輪廓的計算方法，測量了標準球面鏡，接觸式探針等各類具

2、有代表性元件的曲率半徑值。結果表明，白光干涉顯微鏡測量曲率半徑值是準確的。
　?、茷榱私o非接觸偏擺式非球面鏡測量方案提供參考，并對比檢測結果。采用接觸式輪廓儀對非球面鏡與標準球面鏡進行了面形檢測。分析了接觸式輪廓儀面形檢測結果。結果表明，非球面鏡以及標準球面鏡的接觸式輪廓儀檢測結果與其名義值吻合。
　?、腔诎坠飧缮骘@微鏡，設計了非接觸偏擺式非球面鏡輪廓測量方案。提出了坐標補償法對采樣點橫向坐標值進行補償，基于曲率半徑值使用

3、積分法和擬合法進行面形恢復。與接觸式輪廓儀輪廓測量結果相比非接觸偏擺式輪廓測量結果中:標準球面鏡測量結果準確，曲率半徑值為49.97mm，面形偏差PV=95.2nm，RMS=27.6nm;非球面鏡的檢測結果中，雙曲面鏡測量結果準確，頂點曲率半徑值為26.93mm，面形偏差PV=73.3nm, RMS=21.6nm。
　　⑷針對非接觸偏擺式非球面輪廓測量方法檢測雙曲面鏡面形結果準確而檢測拋物面鏡面形結果存在誤差的問題，進行了誤差分析