【摘要】：相移干涉儀是基于四步移相法的光學測量儀器,隨著幾十年的發(fā)展,即將被列入新的平面度計量標準中,本文以相移干涉儀為基礎(chǔ),設(shè)計了針對精密光學元件的平面度計量測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)平晶計量中所使用的等傾干涉儀及等厚干涉儀,在提高采樣精度的同時保持了原有的采樣指標,保證了計量的通用性及先進性。在該計量型相移干涉儀的設(shè)計過程中,引入了模塊化的設(shè)計方法,將干涉系統(tǒng)的軟、硬件分別按照功能進行劃分,每個模塊對應(yīng)特定的工作要求。在整個系統(tǒng)中,本文主要研究了硬件部分的測試模塊及軟件部分的圖像處理模塊,通過原有的計量標準計算得到待測元件的平面度數(shù)據(jù),證明移相干涉與傳統(tǒng)的計量方法的兼容性。本文使用光學建模軟件完成了對計量型相移干涉儀中部分模塊的仿真和分析,按照干涉儀的基本參數(shù)建立光路模型、選擇指定相干光進行追跡和測試、討論系統(tǒng)內(nèi)部的散射光分布情況。通過鏡頭參數(shù)對變倍模塊進行建模,分析分光模塊中棱鏡膜層反射率對成像的影響,對比對點模塊的熱點與散射光之間的關(guān)系,證明了測試模塊的可行性。在使用計量干涉儀進行標準平晶和研磨面平尺的平面度測試后,在移相干涉的條件下計算各元件的平面度。使用三面互檢的絕對檢驗方法測試標準平晶,對比直接測量與干涉儀內(nèi)置程序的測試結(jié)果,得到了擬合良好的測試結(jié)論;對研磨面平尺使用傾斜測量和圖像拼接測量兩種測試辦法,圖像拼接法測試得到研磨面平尺的平面度為0.301μm,傾斜測量法得到研磨面平尺的平面度為0.379μm,對比兩種測量結(jié)果可知數(shù)據(jù)偏差較小,該研磨面平尺滿足計量要求。
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TH744.3

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