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

1、由于強(qiáng)激光、航空航天和天文觀測(cè)等項(xiàng)目的發(fā)展，國(guó)內(nèi)迫切需要多臺(tái)大口徑干涉儀檢測(cè)系統(tǒng)中所用到的光學(xué)元件。對(duì)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(píng)價(jià)。其中，低頻段的誤差使用波前梯度均方根評(píng)價(jià)參數(shù)；中頻段的誤差使用波前功率譜密度評(píng)價(jià)參數(shù)。這些參數(shù)均需通過干涉儀測(cè)得的波面結(jié)果計(jì)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(duì)空間頻率的傳遞能力，尤其針對(duì)

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(cè)要求，首先使用標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階相位比較法檢測(cè)了大口徑干涉儀的系統(tǒng)傳遞函數(shù)，分析了影響檢測(cè)結(jié)果的因素。實(shí)驗(yàn)測(cè)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(duì)中頻段誤差的檢測(cè)能力，滿足對(duì)強(qiáng)激光系統(tǒng)所用光學(xué)元件的檢測(cè)要求。其次，標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)階相位比較法檢測(cè)干涉儀系統(tǒng)傳遞函數(shù)時(shí)需要精確獲知臺(tái)階面的高度信息。因此，分析研究了白光干涉顯微鏡測(cè)試臺(tái)階高的方法。在金相顯微鏡的

3、基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)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(dòng)被測(cè)件做軸向掃描，使用空間頻域算法處理白光干涉信號(hào)，獲得被測(cè)件臺(tái)階面的臺(tái)階高。實(shí)驗(yàn)測(cè)得臺(tái)階高為125.6nm，結(jié)果與使用ZYGO NewView7200型輪廓儀的測(cè)試結(jié)果相吻合。最后，研究了頻域面形評(píng)價(jià)參數(shù)和波面濾波的計(jì)算方法，編寫了波前梯度均方根和波前功率譜密度的計(jì)算程序。此外，通過窗函數(shù)法設(shè)計(jì)數(shù)字濾波器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)波面的低通、高通、帶通和帶阻濾波。根據(jù)對(duì)模擬波