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光行天下 -> 光學檢測、光學測量與光機裝調(diào) -> 大口徑鏡片粗糙度測量難題 [點此返回論壇查看本帖完整版本]

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nancy-y

2013-05-31 13:57

大口徑鏡片粗糙度測量難題

對于光學表面的評價，可以有兩個重要指標：表面面形和表面粗糙度。一般地，光學表面面形通過干涉儀來測量；而粗糙度一般采用光學輪廓儀或掃描探針顯微鏡測量。我們這里主要討論粗糙度的測量問題。

    對于小尺寸元件來說，這些方法都是可行的。然而，對于大尺寸元件，比如口徑大于300mm或500mm甚至1m的元件，很多方法都受到了測量環(huán)境的限制。

    除粗糙度要求接近0.1nm RMS的表面外，一般光學表面都采用光學輪廓儀測量。這種方法比較直接，操作簡單。但是在使用中，都要求在隔振平臺。這是由于這類儀器的原理導致的，雖然是近距離的測量，但是振動會對這種納米級測量帶來噪聲誤差，從而導致測量失敗。

    光學輪廓儀對于振動噪聲的要求，比普通干涉儀更苛刻，因為起分辨率要求在納米級。因而很難做出滿足要求的大尺寸的隔振平臺。這也限制了輪廓儀測量的元件的尺寸。因此，目前對于大尺寸的光學元件的粗糙度測量，一般無法直接測量。

    動態(tài)光學輪廓儀NanoCam Sq，就是在這種情況下出現(xiàn)的。這臺設備在2011年的美國光博會上首次亮相。這臺設備主要解決了兩個測量難題：1）復雜現(xiàn)場環(huán)境下的粗糙度測量；2）大尺度鏡面的粗糙度測量。

    原理：經(jīng)典的顯微相移干涉原理（PSI），只是在同一時間獲得所有的相位信息。4D將他們的動態(tài)相移干涉技術(shù)擴展到了顯微干涉術(shù)，從而開發(fā)出了這種動態(tài)光學輪廓儀。