光柵移相點衍射干涉儀及其測量誤差

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1、分類號043.1密級一不涉密UDC53?7編號中國科學院研究生院碩士學位論文光柵移相點衍射干涉儀及其測量誤差何國良指導教師邢廷文研究員申請學位級別碩士學科專業(yè)名稱光學工程論文提交日期2009420論文答辯日期200965培養(yǎng)單位中國科學院光電技術研究所學位授予單位中國科學院研究生院答辯委員會主席馬文禮本人申明本人鄭重申明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的科研成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律責任由本

2、人承擔。論文作者簽名：日期：關于學位論文使用授權的聲明本人完全了解中國科學院光電技術研究所有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意中國科學院光電技術研究所保留或向國家有關部門或機構送交論文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱；本人授權中國科學院光電技術研究所可以將本學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文和匯編本學位論文。（保密論文在解密后應遵守此規(guī)定）論文作者簽名：導師簽名：H期：近年來，隨著光刻技術的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的光學加工檢測技術面臨著越來越多的挑戰(zhàn)。移相點衍射干涉儀作為一種新型的高精度干涉測量儀器，在接近衍射極限的光

3、刻系統(tǒng)的面形檢測中有很重要意義。但目前這種儀器在國內(nèi)的發(fā)展并不是很成熟，為了使這種新型儀器盡快應用于實際測量，本文在以下幾個方面進行了研究，主要包括：首先，在了解了傳統(tǒng)點衍射干涉儀的特點之后，重點研究了一種結構簡單、抗環(huán)境擾動能力強的基于光柵移相的點衍射干涉儀，對這種干涉儀的基本結構和測量原理進行了闡述，并詳細介紹了其對光學面形的測量方法和過程，分析了干涉儀的主要結構參數(shù)以及相互之間的依賴關系。其次，為了提高移相點衍射干涉儀的測量精度，采用理論計算和軟件模擬的方法，重點分析了各種測量誤差的大小和存在形式，其屮包括系統(tǒng)結構引起的系統(tǒng)誤差，光源和探測器引起的測量誤差，光柵

4、引起的移相誤差，以及振動、空氣擾動等環(huán)境因素引起的測量誤差等。同時，提出了相應的抑制或減小測量誤差的方法，這些方法對提高移相點衍射干涉儀的測量精度有重要意義。最后，結合點衍射干涉儀的具體結構，為實現(xiàn)特定的測量精度，對誤差控制的各個方面提出了總體性的要求，指出了誤差控制的重點和方向，并對以后的工作進行了展望。關鍵詞：干涉測量；移相；點衍射干涉儀；面形檢測；測量課差作者簽名：GratingPhase-shiftingPointDiffractionInterferometerandItsMeasurementErrorsABSTRACTRecentyears,withth

5、erapiddevelopmentofthelithographytechnology,conventionaltechniquesofopticalmanufactureandmeasurementarefacedwithgreatchallenge.Asanew-styleinterferometerwithhighprecision,phase-shiftingpointdiffractioninterferometer(PS-PDI)issignificantintestingdiffraction-limitedopticsandopticalfigures

6、?However,thenewinstalmentdevelopedbyfarisnotverymatureinChina.Inordertoapplyittopracticeprojectsassoonaspossible,manythingshavetobedoneforus.ThisdissertationdiscussessomeproblemsaboutthePS-PDIasfollows-Firstly,apointdiffractioninterferometerbasedongratingphaseshiftingisresearchedafteran

7、alyzingtheadvantagesanddisadvantagesoftheconventionalpointdiffractioninterferomete匚Thebasicconfigurationandmeasurementprinciplesoftheinterferometerareintroduced,andthentestingmethodsoftheopticalsurfacesaredescribedindetail.Furthermore,themainconfigurationparametersoftheinterfer