平行平板横向剪切干涉仪装调误差的矫正方法研究

发布时间：2021-06-08 10:58

　　对平行平板双光路横向剪切干涉仪的装调进行了研究,提出了一种矫正两个平行平板之间角度误差的方法.输出激光的波前采用Zernike多项式拟合,经过理论推导,发现两个方向差分波前求解出的倾斜像散之差与平行平板的角度误差存在线性关系,利用两个方向倾斜像散之差来矫正两个平行平板之间的角度误差.在平行平板横向剪切干涉仪的装调过程中使两个方向差分波前的倾斜像散之差为零即可以使两个方向的平行平板之间的角度误差值为零.进一步地从实验上证明了这个线性关系,对于所用的实验系统,当离焦像差为-3.224 7±0.001 8,两个方向差分波前的倾斜像散之差波动范围为±2.0×10-3时,平行平板的角度误差可以控制在8.82″之内,高阶像差对平行平板的角度误差调节精度的影响约为1.63″.该方法具有装调简单、精确度高,易于流程化操作的优点. 

【文章来源】：光子学报. 2020,49(03)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

平行平板横向剪切干涉仪实验装置的示意图

平行平板装调的流程图如图2所示．为了减小平行平板之间的角度误差，两个方向平行平板装调过程为：首先安装GP-x，使用波前拟合程序[13-15]计算得到a4x和a6x；再安装GP-y，同理求出a6y，计算得到Δa6，调节Y平行平板角度直至|Δa6|<p．其中p决定于平行平板干涉仪采用的激光器输出波前的稳定性．2 实验

本文搭建了平行平板剪切干涉实验装置来验证平板之间角度误差（δ）与波前拟合的Zernike系数Δa6之间的线性关系，根据该实验装置计算了方法的矫正精度和重复性．搭建的实验装置和采集的剪切干涉图如图3所示，图中对元件的符号描述与图1一致，左上角的两个图分别是CCD-x和CCD-y采集的干涉条纹．两个CCD采用同一个外部触发，保证在没有旋转光学元件的情况下，X和Y两个方向剪切干涉图同时采集．该装置可用于随时间连续变化波前的动态测量．实验采用西格玛重载旋转台（型号：KSP-656M-M6）来调节平行平板的角度，该旋转台微分头的最小读数为52.2″．采用的平行平板厚度为4mm，折射率为1.516 3．在实际装调时，通过前后移动准直镜的位置来增加装调波前的离焦像差a4，进而使a4x增加，以提高δ的矫正精度．

【参考文献】：
期刊论文
[1]二维横向剪切干涉中采样点的选取[J]. 王红军,张聪,田爱玲,刘丙才.  光子学报. 2015(03)
[2]基于解耦差分泽尼克待定系数法的二维横向剪切波面重建算法[J]. 彭爱华,叶红卫,李新阳.  光学学报. 2011(08)

博士论文
[1]光刻物镜系统波像差横向剪切干涉测量研究[D]. 方超.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018
[2]基于衍射光学元件的多波前横向剪切干涉方法研究[D]. 崔博川.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018



本文编号：3218301