近期，中國科學院上海光學精密機械研究所高端光電裝備部研究團隊在基于功率譜密度分析的干涉測試絕對檢測方法研究方面取得進展。相關研究成果以“Improving the Accuracy of Interferometer Testing with Absolute Surface Calibration and Power Spectral Density Analysis”為題發表于Optics and Lasers in Engineering。
 

　　高精度光學元件已經充分應用于激光技術、光學通信、醫學影像、天文學和空間探測、半導體制造和科學研究等領域。使用干涉儀是目前高精度光學檢測的主要方法。為了實現測試元件的高精度檢測，必須控制參考元件的表面絕對誤差，所以相關的絕對檢測技術也應運而生。
 

　　本項工作中，研究團隊建立了一種基于功率譜密度分析的干涉測試絕對檢測方法。利用該方法，通過對測試信號的分析得到元件在不同旋轉角度下的不同頻率信號損失量并進行分析，從而得到保留所有信號的旋轉角度數據，進而指導試驗過程。此外，研究團隊建立了通過功率譜密度創建隨機面形從而對檢測算法進行評估的方法，基于該方式，上述絕對檢測方法測試過程中的精度超過0.28%。同時對試驗過程中元件裝夾、位置偏離和環境擾動帶來的誤差進行了標定，最終使用高精度的平面鏡對絕對檢測試驗結果進行了驗證。其中，試驗結果RMS=4.275nm、標定結果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元件檢測過程中有重要意義。
 

圖.1層數據記錄和讀出結果圖(其中，不同的顏色代表了不同的存儲深度)