2-27 子孔径拼接干涉检测技术

张蓉竹 杨春林 石琪凯

　　在ICF驱动系统中，大量使用了各种大口径光学元件，目前检测大口径光学元件的表面加工质量一般是使用大口径相移干涉仪，其中需要加工高精度的标准表面，不仅难度极大，而且制造周期相当长，制造成本高。另外，大口径干涉仪为了满足口径的需要其空间分辨率都较低，不能满足在检测过程中为保证波前畸变不引起小尺度自聚焦而需要的空间频率要求，阻碍了大口径元件检测的效率和精度。因此，提出了使用子孔径拼接方案，用小口径、高精度、高分辨率的干涉仪来复原大口径光学元件的波前相位数据。这是一项新的高精度大孔径面形检测手段。既保留了干涉测量的高精度，又免去了使用与全孔径尺寸相同的标准波面，降低了成本，并且可获得大孔径干涉仪所截去的波面高频信息，为高空间频率范围的检测评价提供了手段。

　　建成了国内首套实用化的子孔径拼接干涉检测系统，系统包括一套高精度调节平台（x，y方向定位精度0.02mm，行程分别为400mm和250mm），小口径干涉仪一台（ZYGO Ø 100mm），拼接检测分析软件包一套（软件具有子孔径拼接处理、PSD分析、相位梯度分析功能）；首次使用数学统计方法和线性回归理论对拼接系统的精度进行了分析。

　　子孔径拼接干涉检测技术的最终目标是解决神光Ⅲ系统大口径光学元件的高精度、高空间分辨率检测和评价问题，通过精度分析，了解了影响拼接检测系统精度的各种因素，经过系统调整完全满足神光Ⅲ系统元件的检测要求。在此基础上，进行了一些实验工作，与全孔径检测比较，P-V值相差不足0.1λ ，系统稳定性良好。