黄元申, 吕昊宇, 曾 媛,韩 森, 盛 斌

(1.上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093;2.上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093;3.上海理工大学 教育部光学仪器与系统工程研究中心, 上海 200093)

引 言

光学干涉法测量平面的精度很大程度上取决于参考平面的精度,为了进一步提高检测结果的精度和重复性,提出了绝对平面的检测方法,即通过对多次测量的结果进行计算,消除参考平面面形偏差的影响。这样的测量方式不仅提高了检测精度,对于高精度的光学平面加工意义重大,而且还降低了干涉测量系统中标准参考平面的加工精度要求。

1967年,Schulz等首次提出了三面互检方法,利用三个面形偏差较为接近的平面两两互检,由于测量过程中平面需要翻转,导致了测量位置变更,只能够得到翻转对称中心线上的绝对面形分布,精度可以达到λ/100[1]。随后,绝对平面检测的方法得到进一步研究和发展,从测量方式到计算方法都使测量精度得到了提高。

1 测量方式

1.1 平移剪切法

1983年,Keenan提出了伪剪切干涉法,通过平面平移方法先得到待测面绝对面形偏差,再积分得到待测面的绝对面形分布,但是仅限于理论上的结果[2]。2010年,Bloemhof通过实验验证了这种方法的测量精度优于λ/100[3],并于2014年利用差分方法证实在4 inch(1 inch=25.4 mm)口径中所测得的峰谷(PV)值可以达到λ/100[4]。

2015年,Huang等在差分方法的基础上提出共轭微分法,通过四次测量来获得平面的绝对面形分布[5],测量步骤如图1所示。

图……