【儀表網 研發快訊】近期，中國科學院上海光學精密機械研究所高功率激光元件技術與工程部在光學元件多表面面形測量研究方面取得新進展，相關成果以“Surface profile measurement of transparent parallel plates by multi-scale analysis phase-shifting interferometry (MAPSI)”為題發表于Optics and Lasers in Engineering。
在光學元件的多表面面形測量中，傳統的傅里葉相移干涉術(FTPSI，ZygoCorp.)主要通過利用傅立葉變換精確地重建光學表面輪廓。該測量方式也存在諸多局限，如對激光器指標的要求較高，大量干涉圖的長時間采集使測量結果受環境振動影響較大，需要用戶輸入精確腔長等問題。
針對這些問題，研究人員提出的多尺度分析相移干涉術(Multi-scaleAnalysis Phase-shifting Interferometry，MAPSI)展現出了出色的性能。該技術的核心在于通過精心設計的移相步長和采樣數，在波長調諧移相期間實現精確的頻率分析和高精度波前重建，有效避免了傳統多表面面形干涉測試中常見的采樣不足和頻譜移動問題。實驗結果顯示，與FTPSI相比，MAPSI僅需更少的圖像采樣(約為FTPSI的1/6~1/4)，即可實現波前重構的高測量重復性。其PV測量重復性和RMS測量重復性分別優于0.055λ和0.012λ。MAPSI不僅顯著降低了對激光器調諧范圍的要求，減少了干涉圖的采集數量，而且其測量結果與用戶輸入的腔長準確性無關，極大地提高了測量的便捷性。該工作在光學元件多表面面形測量中具有重要意義。
圖1 配備MAPSI的恒邁光學4英寸波長調諧移相干涉儀
圖2 MAPSI在不同腔長下的測量結果對比
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