台阶法标定大口径干涉仪频响：高精度测量与误差分析

本文主要探讨了在大口径移相干涉仪中，由于存在部分空间频率的相位误差失真效应，当需要检测毫米甚至亚毫米级别的相位误差时，对干涉仪的频率响应函数进行精确标定的重要性。频率响应函数的准确性直接影响到测量数据的可靠性。文章采用了评价参数——功率谱密度，聚焦于实验方法来标定干涉仪的频率特性。 首先，作者在理论上构建了标定干涉仪频率响应函数的数学模型，讨论了两种主要的标定技术：正弦相位光栅法和台阶法。正弦相位光栅法通过周期性相位变化提供连续频率范围的参考，而台阶法则是通过设置一系列阶跃相位来模拟不同频率响应。正弦相位光栅法的优点在于覆盖频率范围广泛，但制作过程可能复杂；台阶法则更为直观且易于操作，但在高精度要求下可能受限于阶跃的陡峭度和信噪比。 经过理论分析和优缺点比较，文章认为台阶法因其更适合实验需求，被选为标定方法。进一步的研究深入探讨了台阶样品作为标准阶梯的条件，即台阶的阶跃陡峭程度和信噪比的选择，这对于确保台阶法标定的可行性至关重要。 接着，作者设计并制作了高精度的台阶相位板，利用这一板进行实际的干涉仪频率响应函数标定实验，并给出了相应的测量结果。这些实验数据为理解和改进干涉仪性能提供了实证依据。 最后，文章分析了影响干涉仪频率响应函数标定结果的各种误差源，如温度变化、波前畸变、光路稳定性等，并提出相应的消除方法，以确保标定结果的准确性和重复性。这些误差控制措施对于提高测量精度和保证结果的科学性具有重要意义。 本文通过对台阶法标定干涉仪频率响应函数的详细研究，为大口径干涉仪的校准实践提供了实用的指导，对于提升光学测试设备的性能以及保证精密测量的准确性具有实际价值。