近日，中科院上海光機(jī)所高端光電裝備部研究團(tuán)隊(duì)在基于功率譜密度分析的干涉測(cè)試絕對(duì)檢測(cè)方法研究方面取得進(jìn)展。相關(guān)研究成果以“Improving the Accuracy of Interferometer Testing with Absolute Surface Calibration and Power Spectral Density Analysis”為題發(fā)表于Optics and Lasers in Engineering。

高精度光學(xué)元件已經(jīng)充分應(yīng)用于激光技術(shù)、光學(xué)通信、醫(yī)學(xué)影像、天文學(xué)和空間探測(cè)、半導(dǎo)體制造和科學(xué)研究等領(lǐng)域。使用干涉儀是目前高精度光學(xué)檢測(cè)的主要方法。為了實(shí)現(xiàn)測(cè)試元件的高精度檢測(cè)，必須控制參考元件的表面絕對(duì)誤差，所以相關(guān)的絕對(duì)檢測(cè)技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。

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圖.1層數(shù)據(jù)記錄和讀出結(jié)果圖（其中，不同的顏色代表了不同的存儲(chǔ)深度）

本項(xiàng)工作中，研究團(tuán)隊(duì)建立了一種基于功率譜密度分析的干涉測(cè)試絕對(duì)檢測(cè)方法。利用該方法，通過(guò)對(duì)測(cè)試信號(hào)的分析得到元件在不同旋轉(zhuǎn)角度下的不同頻率信號(hào)損失量并進(jìn)行分析，從而得到保留所有信號(hào)的旋轉(zhuǎn)角度數(shù)據(jù)，進(jìn)而指導(dǎo)試驗(yàn)過(guò)程。此外，研究團(tuán)隊(duì)建立了通過(guò)功率譜密度創(chuàng)建隨機(jī)面形從而對(duì)檢測(cè)算法進(jìn)行評(píng)估的方法，基于該方式，上述絕對(duì)檢測(cè)方法測(cè)試過(guò)程中的精度超過(guò)0.28%。同時(shí)對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中元件裝夾、位置偏離和環(huán)境擾動(dòng)帶來(lái)的誤差進(jìn)行了標(biāo)定，最終使用高精度的平面鏡對(duì)絕對(duì)檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。其中，試驗(yàn)結(jié)果RMS=4.275nm、標(biāo)定結(jié)果RMS=4.874nm，面形分布基本一致，證明了上述方式的可行性。該研究在高精度光學(xué)元件檢測(cè)過(guò)程中有重要意義。

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