[发明专利]红外光学材料均匀性测试的试样面形误差的控制方法

权利要求书

1.红外光学材料均匀性测试的试样面形误差的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、设试样面形误差或表面非平整性为S_im、试样的标称折射率为n₀、测试光束通过试样的次数为N，试样面形误差带来的标准光波面的波前变形波差为ΔW_S，则ΔW_S按式(1)计算：

ΔW_S＝2N(n₀-1)S_im (1)

步骤S2、建立红外光学材料试样的面形误差S_im带来的测试波前的变形波差ΔW_S与折射率均匀性的测试设备精度要求的波差ΔW_P的关系：

ΔW_S≤kΔW_P (2)

其中，k为精度控制因子；

根据式(1)将式(2)变换为式(3)：

步骤S3、根据应用的干涉测试设备的原理确定测试光束通过试样的次数N；

步骤S4、确定测试设备允许的精度，得到测试设备测试精度要求的波差ΔW_P；

测试设备测试精度要求的波差ΔW_P按式(4)计算：

其中，λ_i是红外波段测试波长；

根据式(4)将式(3)转换为式(5)：

步骤S5、设试样在可见光条件下加工和检验的波长为λ_v，则试样测试的红外波长λ_i与试样检验的可见光波长λ_v的波长转换比为R；

则R按式(6)计算：

步骤S6、根据R的公式(6)将式(5)转换为用可见光波长度量的式(7)：

步骤S7、由于可见光检验的标准波长λ_v为0.6328μm，红外光学材料使用波段分别为短波、中波、长波三个波段，其波长分别为：短波平均波长λ_s＝2μm；中波平均波长λ_m＝4μm；长波平均波长λ_l＝10μm，则得到对于短波平均波长、中波平均波长、长波平均波长的R值分别近似为3.16、6.32、15.8；

步骤S8、根据步骤S6中的式(7)、步骤S7中各红外波段对应的R值，建立红外光学材料均匀性测试精度要求对应的试样面形误差控制数值表，从而建立在各红外光学材料使用波段、各干涉测试原理设备测试时，对于各测试精度要求的试样面形误差控制量值关系；

步骤S9、根据红外光学材料均匀性测试精度要求利用表1的试样面形误差量值红外光学材料均匀性测试的试样面形误差进行控制；

k分别取1、1/2、1/3数值之一，k取值越小，试样面形误差对测试精度的影响越小；

步骤S8中所建立的红外光学材料均匀性测试精度要求对应的试样面形误差控制数值表为表1：

表1红外光学材料均匀性测试精度要求对应的试样面形误差控制表

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3中，若应用菲索干涉仪测试红外光学材料均匀性，则测试光束通过试样的次数N＝2次；若应用泰曼—格林干涉仪测试红外光学材料均匀性，则测试光束通过试样的次数N＝2次；若应用马赫—曾德干涉仪测试红外光学材料均匀性，则测试光束通过试样的次数N＝1次。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，表1中的试样面形误差量值按小于等于使用。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，表1中，对于测试光束通过试样次数N＝2的情况，分别有两种测试原理，一种是用平行平面试样的测试原理，一种是用楔形平面试样的测试原理。用楔形平面试样测试原理的楔形试样的面形误差要求可降低。