点衍射干涉仪系统误差标定算法研究

为评估面形检测点衍射干涉仪的检测精度,提出用被检镜倾斜旋转法标定点衍射干涉仪的系统误差,研究可同时分离出被检球面镜旋转对称及旋转非对称面形误差的标定算法。将被检球面镜绕初始光轴及相对成小角度的倾斜光轴作两次平分角度旋转检测,利用单次平分旋转检测数据估计出被检镜面形的旋转非对称部分,利用两次旋转检测重叠区域各点系统误差不变性构建旋转对称部分的差值方程,运用最小二乘法求解用泽尼克多项式表述的旋转对称部分的系数,估计出的被检镜面形的旋转对称部分,两者相加估计得被检镜的真实面形。从干涉仪测试数据中减去被检镜的真实面形数据计算得系统误差。分析标定原理,推导标定算法公式,并仿真验证算法正确性。仿真研究结果表明,经算法估计的被检镜面形和系统误差与仿真输入值吻合,方均根误差的差值均小于0.03 nm,残差的方均根值均小于0.3 nm,满足亚纳米级标定精度需求。