點衍射干涉儀的精度檢驗方法

點衍射干涉儀（Point Diffraction Interferometer，PDI）是一種基于衍射干涉原理的光學測量設備,。它利用激光束小孔后產(chǎn)生接近理想的點光源對物體表面進行測量,，可以實現(xiàn)對物體形狀,、表面粗糙度、折射率等參數(shù)的高精度測量,。點衍射干涉儀不需要標準參考件,，可以用于超高精度面型的檢測，是一種非常重要的高精度測量儀器,。

1.1測試光路

測試系統(tǒng)主要由D7點衍射干涉儀主機,，準直器，5mm口徑鋁鏡,，光學平臺等構成,。

1.2 測試環(huán)境

溫度： 21℃±1℃；

濕度： 30%-70%

1.3 絕 對精度檢測（Accuracy）

絕 對精度的檢測采用波前均方根差（wavefront RMS differential ,，WRMSD）的計算方法,，WRMSD是干涉儀穩(wěn)定性和測量有效性的嚴格標準。它定義為所有測量波前差異的均方差加上2X均方差的測量集,，并定義為所有測量波前的平均值的綜合參考,。

測試步驟：

1） 測試部分從0°開始繞光軸以45°步長旋轉8次進行測量。旋轉是必要的,，以排除測量系統(tǒng)設置引起的所有旋轉不對稱像差,。

2） 測試部分從22.5°開始繞光軸以45°步長旋轉8次進行測量。

3） 在沒有平滑的情況下處理干涉圖后,，從0°開始的8個波前進行平均計算,，得到平均波前WF0AVG_0，然后從22.5°開始的8個波前也進行平均計算,，得到平均波前WF0AVG_225,。

4） 計算WF0AVG_0和WF0AVG_225的差異，得到絕 對精度,。

上海昊量光電設備有限公司銷售的點衍射干涉儀,，型號D7在客戶現(xiàn)場進行了干涉儀精度的檢測，實驗測得該干涉儀的精度為0.707nm RMS ,。

圖1 絕對精度檢測結果

1.4 重復精度檢測（Repeatability）

重復精度的檢測采用波前均方根差（wavefront RMS differential ,，WRMSD）的計算方法。對如下圖2的波前進行重復性測量,，共計測量30組,，每組測量5次。選取1,3,5,7…29奇數(shù)組的數(shù)據(jù)進行平均,，得到平均波前WF0AVG_29,，選取2,4,6,8…30偶數(shù)組的數(shù)據(jù)進行平均，得到平均波前WF0AVG_30,。計算WF0AVG_0和WF0AVG_225的差異,，得到重復精度,。

上海昊量光電設備有限公司銷售的愛沙尼亞Difrotec公司的點衍射干涉儀的重復精度，經(jīng)過測量計算,，重復精度為：0.25nm RMS(λ/2500),，如下圖3。

圖2 鋁鏡面型3D圖

圖3 重復精度檢測結果

1.5 干涉儀系統(tǒng)配置

D7：點衍射干涉儀主機,；DA1：150mm/230mm準直器

上海昊量光電設備有限公司作為愛沙尼亞Difrotec公司在中國地區(qū)的du 家代理商,，為您提供專 業(yè)的選型以及技術服務。

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