[发明专利]平面光学元件面形的检测方法

说明书

技术领域

本发明属于光干涉计量测试领域，特别是一种用于反射率>13%的平面光学元件面形的检测方法。 

背景技术

斐索干涉仪检测平面光学元件表面的结果受到参考面面形精度的制约，扣除这方面的影响需要对被测元件做绝对检验。传统的三平面互检法3次测量可以得到三个平面元件沿一个轴线方向上的绝对面形分布。（1.【G.Schulz,J.Schwider.Precise Measurement of Plainness[J].Applied Optics,1967,6(6):1077~1084】和2.【G.Schulz,J.Schwider,C.Hiller et al.Establishing an Optical Flatness Standard[J].Applied Optics,1971,10(4):929~934】）。Chiayu Ai和J.C.Wyant在传统三平面互检法的基础上提出了奇偶函数法，将平面面形分解成偶-偶、奇-奇、偶-奇、奇-偶四个函数分量，根据传统的三面互检法的3次测量以及再使其中一个平面旋转45°、90°和180°的共6次测量后，分别求出其中每一分量，最后相加得到三平面元件的绝对面形分布（3.【C.Ai,J.C.Wyant.Absolute testing of flats decomposed to even and odd function[C].SPIE,1992,1776:73~83]和4.【C.Ai,J.C.Wyant.Absolutetesting of flats by using even and odd function[J].Applied Optics,1993,32(25):4698~4705】）。M.Küchel提出将面形分成旋转对称和旋转不对称两部分，不需要将直角坐标系转换为极坐标，通过9次测量完成三平面面形的绝对检验（5.【Michael F.Küchel.A new approach to solve the three flat problem[J].Optik,2001,112(9):381~391】）。U.Griesmann提出了镜面对称法，将面形分成镜面对称和镜面不对称两部分，通过6次测量实现三平面面形绝对检验（6.【Ulf Griesmann.Three-flat test solutions based on simple mirror symmetry[J].Applied Optics,2006,45(23):5856~5865】和7.【Ulf Griesmann,Quandou Wang,Johannes Soons.Three-flat tests including mounting-induced deformations[J].Optical Engineering,2007,46(9):0936011~09360115】）。以上绝对检验方法在检测高反射率平面光学元件面形时，由于干涉条纹对比度较低而导致测试结果存在较大误差，不能准确地检测出其平面面形。 

发明内容

本发明的目的是提供一种用于反射率>13%的平面光学元件面形的检测方法，该方法测量反射率>13%的平面光学元件面形具有较高的精度，可以获得待测平面光学元件的扣除了干涉仪系统误差的绝对面形分布。 

本发明的技术解决方案如下： 

一种用于反射率>13%的平面光学元件面形的检测方法，该检测方法所使用工具包括斐索干涉仪，第一标准镜，反射率4%，第二标准镜，反射率4%，第三标准镜，反射率的选择范围为4%～13%，一块衰减片，透射率介于0.30～0.36之间，其特征在于：该方法包括以下步骤： 

①利用所述的斐索干涉仪，采用现有的绝对检验法对第一标准镜、第二标准镜和第三标准镜进行绝对检验，得到第三标准镜的绝对面形分布C(x,y)并存储； 

②测量斐索干涉仪的系统误差：将第一标准镜装夹在所述的斐索干涉仪的参考镜调整架上，将所述的第三标准镜装夹在斐索干涉仪的待测镜调整架上，在第一标准镜和第三标准镜之间插入所述的衰减片，该衰减片与所述的第一标准镜的倾角<1°，利用所述的斐索干涉仪测量第三标准镜的波面数据W₀(x,y)并存储，所述的斐索干涉仪按下列公式计算出斐索干涉仪的系统误差W_{sys_err}： 

W_{sys_err}=W_O（x，y)-C(x，y)；