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现代加工技术受到检测技术的制约,尤其对于光学元件表面的加工需要更高的检测精度。点衍射干涉仪作为一种新型干涉仪,由于其结构简单、检测精度高等特点而被广泛的关注和研究。由点衍射干涉仪的基本原理可以知道,要想获得较高的检测精度就需要一个理想的参考波面,因此制约干涉仪检测精度的关键元件之一是小孔,小孔的好坏直接决定了检测结果的好坏。基于入射光波为可见光,结合小孔自身及其加工误差,本文对衍射波面偏离理想波面的误差进行了仿真分析,具体研究内容有以下几个方面。 (一)、远场波面的获取与处理。根据电磁波的衍射理论,结合小孔自身的特点,本文采用时域有限分析的方法得出近场数据,然后再采用矢量瑞利一索莫菲的衍射理论外推到远场,得出远场波面信息、提取相位进行Zernike波面拟合并对衍射波波面的误差进行分析处理。 (二)、小孔的各种属性对衍射波面误差影响的分析。根据小孔自身和加工过程中产生的误差对衍射波面进行了仿真分析,分别从小孔的孔径尺寸、制作小孔的材料厚度、小孔的不圆度和小孔的倾斜度等属性入手,分析了衍射波面的误差,为点衍射干涉仪检测误差的分析提供部分参考。 (三)、小孔误差的标定。采用两个相距2毫米、大小为3微米的小孔搭建实验平台,并根据实验结果对小孔衍射误差进行分析。主要采用杨氏双孔干涉的方法对小孔产生的衍射波面进行误差分析,并使用零位检测的处理方法对干涉条纹进行波面误差的计算和分析。