中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)成立于1964年5月,是我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所。发展至今,已形成以探索现代光学重大基础及应用基础前沿、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。研究...
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)是我国建立最早、规模最大的激光专业研究所,成立于1964年,现已发展成为以探索现代光学重大基础及应用基础前沿研究、发展大型激光工程技术并开拓激光与光电子高技术应用为重点的综合性研究所。重...
上海光机所国际合作工作始终围绕上海光机所的主责主业,以服务重大任务和国家需求为牵引,强化目标导向,注重内外集成协同,加强重大国际合作任务的谋划。坚持“战略布局,需求牵引,技术引领,合作共赢”的原则,基于科技部授予的国家国际科技合作基地及本单位学科技术优势,围绕“一带一路”国家倡议,深化拓展与发达国家实质性合作,夯实海外机构建设,积极培育和发起国际大科学计划,加强国际组织任职推荐,组织相关国际会议等,汇聚各类国际人才,建立以“平台-人才-项目-组织”合作模式,融入全球创新合作网络,助力上海光机所成为国际一流科研机构。上海光机所国际合作一直得到所领导的高度重视,历届所长亲自主管国际合作。1972年,上海光机所接待诺贝尔奖的美籍华裔科学家杨振宁,标志着我所第一次对外开放。2007年,被科技部首批授予“科技部国际科技合作基地”。2016年,科技部首次对全国2006-2008年间认定的113家国际合作基地进行了评估,上海光机所获评“优秀”。2021年,科技部首次对全国719家国际合作基地进行了评估,上海光机所持续获评“ 优秀”。王岐山副主席到上海光机所视察时,对上海光机所近几年取得的系列科技成果,以及重大国际合作项目“中以高功...
作为我国建立最早、规模最大的激光科学技术专业研究所,和首批上海市科普教育基地之一,中国科学院上海光学精密机械研究所(简称:上海光机所)在致力于科技创新的同时,十分重视科普工作。多年来,上海光机所借助科研院所强大的科普资源优势,围绕光学与激光科学技术,积极开展公众开放日、科普讲座、科技课堂、科普作品创...
超强激光科学卓越创新简报
(第八十一期)
2020年3月11日
近期,中国科学院上海光学精密机械研究所精密光学制造与检测中心研究团队在Φ600mm口径干涉仪绝对检测技术研究方向取得新进展,提出一种基于多表面干涉原理的原位绝对面形检测技术,实现Φ600mm口径干涉仪标准平晶绝对面形误差的原位测量,相关成果于2月26日发表在[Optics and Lasers in Engineering, 129, 106054 (2020)]。
受天文及空间光学、高功率激光装置、超强超短激光装置,以及自由电子激光装置等重大项目驱动,大口径高精度光学元件的需求日益增加,传统的大口径光学元件干涉检测方法主要采用相对测量法,该方法检测精度受干涉仪自身标准平晶面形精度的制约,特别是当待测大口径光学元件面形PV值(Peak to Valley, PV,峰值与谷值的差值)要求优于0.1λ(波长λ=632.8nm)时,干涉仪参考平晶引入的系统误差便不能再忽略。绝对面形检测法是一种能够实现将参考平晶面形误差从测量结果中分离出去,从而得到被测元件绝对面形的方法,可实现亚纳米量级精度的面形测量。
研究人员提出一种基于多表面干涉原理的原位绝对面形检测方法,通过一个辅助透射平晶和四组测量即可完成绝对面形测量,设计大口径平晶旋转机构,通过三个Φ600mm口径平晶两两组合及辅助平晶的旋转测量,实现Φ600mm口径干涉仪标准透射及反射平晶面形误差的原位绝对测量。与现有的大口径光学元件绝对面形误差检测方法相比,该方法无需移动置换干涉仪自身的标准透射平晶,无需旋转标准反射平晶,这极大地提高了测量稳定性,并降低了拆卸大口径干涉仪标准平晶的风险,并且该方法在获得低频波面误差的同时也不会损失中频波面误差信息。研究人员在Zygo公司生产的24吋激光平面干涉仪上开展了测量实验研究,实验表明该方法的测量重复性精度RMS(Root Mean Square, RMS,均方根值)优于2nm,与Zygo公司提供的标准平晶出厂绝对面形之间的波面残差RMS优于3nm。
该研究成果不仅可以提升现有Φ600mm口径激光平面干涉仪的检测精度,为大口径高精度光学元件加工提供高置信度的测量结果,还可以为行业内乃至国家层面建立Φ600mm口径标准平晶计量标准提供理论和技术支撑。
相关工作得到了重大专项项目、中科院科研装备研制项目等支持。(精密光学制造与检测中心供稿)
图1 基于多表面干涉原理的原位绝对面形检测原理图
图2 Φ600mm口径干涉仪标准透射平晶A(a)、标准反射平晶B(b)以及辅助平晶C(c)的绝对面形误差结果
图3 本文方法测量结果与Zygo公司测量结果之间的波面残差结果:(a)标准透射平晶A(b)标准反射平晶B
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