斜入射法提升大口径镜面检测精度：124mm×42mm镜面误差分析

本文主要探讨了斜入射法在测量平面反射镜面形误差中的应用。为了克服小口径面形干涉仪在检测大口径光学镜面时的局限性，研究人员发展了一种新型的检测技术，即斜入射法。这种方法通过将激光束以非垂直角度投射到待测镜面上，有效地增大了投射光斑的尺寸，从而扩展了干涉仪能够检测的镜面直径范围，这对于大型光学系统的精确校准至关重要。 文章详细推导了斜入射法测量平面反射镜面形的数学模型，考虑到了这种方法可能引入的额外误差源，如入射角不准确、反射误差以及仪器系统误差等。作者针对一块尺寸为124毫米×42毫米的平面反射镜进行了实验，首先在垂直入射条件下进行测量，得到的工作表面面形起伏高度（即表面粗糙度指标）的均方根(RMS)值为16.3纳米，峰谷(PV)值为67.8纳米。接着，他们改变斜入射角进行了测试，结果显示RMS值和PV值分别上升至16.8纳米和68.7纳米，相对误差分别为3%和0.9%。 这些结果表明，斜入射法能够在保持相对较小的测量误差（满足第三代同步辐射光束线对镜面精度的需求）的同时，有效扩大测量范围。斜入射法结合ZYGO干涉仪的应用，使得大口径镜面的测量更加高效和精确。此外，文中还提到了关键词，如测量、镜面面形、斜入射法、ZYGO干涉仪以及斜率误差，这些都是理解该技术核心概念的关键点。 这篇论文提供了关于如何利用斜入射法提升光学测量精度的方法论，这对于光学制造和精密仪器设计领域具有实际意义，有助于提高光学设备的性能和稳定性。