平行平板横向剪切干涉仪波前重建精度的研究

发布时间：2022-02-09 10:44

　　在基于平行平板双光路横向剪切干涉仪中,如果两个方向的平行平板之间存在角度误差,将会使得两个方向的剪切干涉图的剪切方向不正交,最终影响波前测量的准确度。本文通过仿真实验研究了两个方向平行平板之间不同大小的角度误差对波前重建精度的影响,分析了不同条件下Zernike多项式系数拟合精度、重建波前均方根（RMS）及均方根误差（RMSE）与角度误差之间的关系以及角度误差一定时,重建波前RMS及RMSE与剪切量之间的关系。研究结果表明,为了提高波前重建精度,要尽量降低两个平行平板之间的角度误差,使用更多项Zernike多项式来拟合波前,并且保证剪切量与波面尺寸比值大于10%。本文的结论对于平行平板横向剪切干涉仪的装调将会起到一定的指导作用。 

【文章来源】：光电子·激光. 2020,31(09)北大核心CSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

待测波前及重建波前的RMS和RMSE与δ的关系

图1 待测波前及重建波前的RMS和RMSE与δ的关系为了进一步分析两个平行平板之间角度误差对求解出的波前Zernike多项式系数、重建波前细节的影响,我们分析了角度误差为特定值时,波前Zernike多项式系数拟合误差和波前重建误差。我们使用重建波面的Zernike多项式系数与待测波前Zernike多项式系数相减,再除以待测波前Zernike多项式系数乘以100%得到重建波前的Zernike多项式系数拟合误差,结果如图2所示,其中(a),(b),(c),(d),(e)和(f)对应角度误差分别为0′,2′,4′,6′,8′和10′。我们使用重建波前与待测波前做差得到重建波前误差图,结果如图3所示,其中(a),(b),(c),(d),(e)和(f)对应角度误差分别为0′,2′,4′,6′,8′ 和10′ 。从图2(a)和图3(a)可以看出,角度误差为零时,Zernike多项式系数重建误差为0%,重建波前误差也为0,说明角度误差为零时,拟合算法可以实现波前的无误差重建;图2(b)表明角度误差为2′时,Zernike多项式系数拟合最大误差约为1%;从如图2(f)可以看出,角度误差为10′时,Zernike多项式系数最大拟合误差不超过6%;由图2和图3可以看出,随着角度误差增加,Zernike多项式系数拟合误差和重建波前误差增加。

图6与图1的对比结果

【参考文献】：
期刊论文
[1]平行平板横向剪切干涉仪装调误差的矫正方法研究[J]. 周健彪,张慕阳,梁艳梅.  光子学报. 2020(03)
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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
[3]基于多波前剪切干涉与光学层析技术三维折射率场重构研究[D]. 凌曈.浙江大学 2016



本文编号：3616865