干涉仪的仪器传递函数检测方法研究

【摘要】随着现代光学技术的飞速发展，在极紫外光刻和惯性约束等高精度光学系统中，为了确保光学系统的成像质量满足要求，系统中的各光学元件在全频段均需达到高精度。干涉仪作为检测光学元件低频面形的检测设备，被广泛应用于现代光学检测中。而干涉仪的仪器传递函数由于能够客观地反映其空间频率响应特性而成为干涉仪的一个重要性能指标。本文针对干涉仪的仪器传递函数展开研究，首先介绍了其概念、检测基理及测试原理，并对其测量方法展开研究，针对实验室的干涉仪产品，进行了检测实验分析，利用功率谱密度法和台阶法对比分析干涉仪的仪器传递函数测试结果，在此基础之上，分析了离焦、像元分辨率和标准测试板的台阶高度对干涉仪仪器传递函数的影响。本文主要研究内容如下：1.介绍干涉仪的仪器传递函数。基于单色光场中的复振幅分布模式，根据标量衍射理论，建立干涉仪的仪器传递函数的数学模型，为进一步分析干涉仪的仪器传递函数的测试方法提供了理论依据。2.建立了干涉仪的仪器传递函数的检测原理及检测方法。阐述了功率谱密度的计算原理和计算方法，分别介绍了应用功率谱密度法和台阶法检测干涉仪的仪器传递函数的检测方法。3.检测并计算干涉仪的仪器传递函数。分别采用功率谱密度法和台阶法对干涉仪的仪器传递函数展开检测工作，计算出干涉仪的仪器传递函数。并针对实验数据展开比对分析，结果表明，空间频率在1lp/mm范围内，用上述方两种法检测的干涉仪的仪器传递函数的最大偏差不超过4%。4.针对在检测干涉仪的仪器传递函数过程中的影响因素展开分析。由于在干涉仪的仪器传递函数计算过程中，用于干涉仪的仪器传递函数测试的标准测试板的台阶高度会对检测结果造成影响，因此标定了标准测试板的台阶高度，并分析其台阶高度对检测结果的影响。同时，分析了不同离焦位置和不同CCD像元分辨率对干涉仪的仪器传递函数的影响。
【作者】孙鸽；
【导师】马冬梅；
【作者基本信息】中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)，光学工程，2013，硕士
【关键词】菲索型干涉仪；干涉仪的仪器传递函数；空间频率响应特性；标准测试板；

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