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    [技術(shù)]半徑干涉測量技術(shù)的物理光學(xué)建模 [復(fù)制鏈接]

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    只看樓主 倒序閱讀 樓主  發(fā)表于: 11-07
    摘要:我們使用近似的物理光學(xué)模擬了半徑的測量。使用簡單的幾何光線模型替換復(fù)雜的物理光學(xué)模型,可以確定在測量中的偏差。 nG dEJ  
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    1. 簡介 J% t[{  
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    半徑干涉測量通常通過簡單的幾何模型來模擬,即,來自物鏡(或標(biāo)準(zhǔn)透鏡)的光線形成錐形并且聚焦到一點(diǎn)[1]。當(dāng)測試光學(xué)器件變小和/或需要更高的精度時,這個簡單的幾何模型就會產(chǎn)生問題并得到錯誤的半徑測量值。需要完整的物理光學(xué)模型來捕獲系統(tǒng)的衍射效應(yīng)和像差。 ?g5u#Q> !  
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    半徑干涉測量的原理圖如圖1所示。菲索或泰曼格林干涉儀都可用于半徑測量。在菲索干涉儀中,標(biāo)準(zhǔn)透鏡用作聚焦元件、分束和參考表面。在泰曼格林干涉儀中,使用分束器將光分成參考反射鏡和物鏡,它可以將光束聚焦到測試部件。 -1>$3-ur~  
    F|seBBu  
    通過首先將部件放置在共焦位置,然后將部件移動到貓眼位置,并測量部件移動的距離,來測量測試部件的半徑,該距離就是測試部件的半徑。當(dāng)澤尼克多項(xiàng)式[1]的離焦項(xiàng)為零時,共焦和貓眼位置重合。在視覺上,靶心環(huán)是空的。因?yàn)椴僮髡卟荒軐⒉考䴗?zhǔn)確地放置在所需的位置,所以用于確定共焦和貓眼位置的最準(zhǔn)確的方法是逐步通過這兩個位置。當(dāng)操作者以小步幅移動部件通過共焦和貓眼時,我們記錄離焦和Z位置。然后,我們用一條線擬合離焦VS.Z位置。共焦和貓眼位置是Z位置軸上的截距。這種通過共焦和貓眼步進(jìn)的方法可用于精確半徑測量[2],我們在這里用于半徑測量的模擬。 5%5z@Ka  
    @A-^~LoP.  
    圖1:半徑干涉測量幾何模型原理圖 2' 8$I}h  
    在NIST的精密半徑干涉測量實(shí)驗(yàn)顯示了標(biāo)稱24.466mm半徑的Zerodur球的測量之間的差異。球體由坐標(biāo)測量儀機(jī)械測量,同時在使用不同標(biāo)準(zhǔn)透鏡的干涉儀上光學(xué)測量[2]。即使考慮了測量中的所有已知偏差和不確定性,這種在75nm至400nm范圍內(nèi)的差異仍然存在。對于這種差異的解釋可能是光被假定遵循幾何模型而不是更準(zhǔn)確的物理光學(xué)模型,我們將在這里進(jìn)行測試。 "Y7 ]t:8  
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