3。4。2斜入射角度 16

3。4。3反射率计算干涉条纹对比度验证 19

3。4。4中心线误差及长平晶等级分类 20

结论 24

致谢 25

参考文献 26

一 绪论

一般情况下，干涉仪只能进行与其口径一致或较小的平晶测试工作，而长平晶210mm、310mm的长度在常规口径（Φ100mm、Φ150mm）干涉仪上无法一次完成测量过程，或需要采用价格极高的大口径干涉仪、或需要通过复杂的数据拼接过程完成测试（无论是在等倾干涉仪上还是在等厚干涉仪上）。本课题则拟采用斜入射方法来解决长平晶测试问题，在符合国标计量精度的条件下，简化了测试过程。

1。1 长平晶简介

1。1。1长平晶概念

长平晶是具有一个或者两个光学测量平面的正长方形的量规。光学测量平面是指表面粗糙度数值与平面度误差都非常小的玻璃平面，它的工作表面能够产生光学干涉条纹。长平晶是属一种特殊的平晶，而平晶则可以分为平面平晶和平行平晶两大类。平面平晶主要用于测量高光洁表面平面度误差，或者可以用来检验量块测量面之间的平面度误差。平行平晶是两个光学测量平面要相互平行的一类平晶，主要用于测量两个高光洁表面平行度误差。平晶的材料是光学玻璃或者是石英玻璃。长平晶有210mm和310mm两种尺寸，在该实验中，我们所使用得长平晶为210mm的标准长平晶。

图1。1 210mm长平晶实物图

1。1。2长平晶用途

我国国家平面度测量基准由平面等倾干涉仪、150mm基准平晶组、210mm基准长平晶组和310mm基准长平晶组构成。长平晶是作为对平面的平面度、直线度、平行度及研合性进行检定的基本计量器具，所以对其本身平面误差检定和精确测量就显得十分重要。论文网

1。1。3长平晶发展历史及现状

20世纪60年代初期，我国开始开发制作150平晶及标准长平晶；20世纪60年代初期，我国开始进行平面测量用等厚干涉仪及平面测量用等倾干涉仪的开发研制。之后工厂开始进行平面测量用等厚干涉仪的大批量生产，平面测量用等倾干涉仪的大规模批量生产则是在20世纪70年代初期进行。在国家计量标准中，长平晶的面型检定是通过等倾干涉法完成的。

随着中国光学领域的不断进步和发展，无论是在工业、军事科研和生活领域，都对光学平面面型的精度有着越来越高的要求，这种需求在国防工业领域更甚。我们都知道，更高精度的光学平面器件加工必须使用更高精度的检测方法和技术，因此，发明新的更方便和精确的检测方法显得至关重要。就目前而言，平面面型的检验方法有样板检验法和光学干涉测量法这两种方法。所谓样板检验法使用场合多为光学零件生产车间，这种方法的弊端在于检验的时候需要样板与零件表面接触测量，故易产生摩擦而磨损表面，而且对于大口径的平面镜片的检测，样板检验法会引起元件的变形，影响元件测量的精度。基于以上样板法测量的两个主要缺点，光学干涉检测法的无接触精度高就有明显优势，在面型精度测量中应用越来越多。

在我国计量标准中，平晶的检测现状是这样的：首先，光从平面度检定的用具上来讲，国内众多的计量站、工厂的计量处当前很少使用购买的数字相移式干涉仪，相当一部分还在使用老式的依靠目视的等倾或等厚干涉仪。更常见的情况是计量站对等倾、等厚干涉仪进行一些改进，常常是改进后的效果不如人意，出现测量范围小的情况，因此这种情况发生的较少。其次，从检定方法方面来讲，要检定标准平晶，则按国家标准要采用绝对检验的方法进行检定，对于工作用的平晶则要采用相对检验的方法进行检定。绝对检验一般采用多面互检法，多面互检法分为三面互检和四面互检两种情况。进行相对检验时需要用到标准平晶作为参考。然后比较等倾、等厚两种干涉法在长平晶检定过程中的优缺点，我们得到一个结论：等厚干涉仪检定时更快，这是由于使用等倾干涉仪测量得到的是一系列的干涉点，这就需要复杂的公式来计算其中某个点相对于两个端点连线的距离；相比之下等厚干涉仪测量的是一条线上的偏差，不用通过那么复杂的公式计算，因此节约时间。但是在国家标准中，对长平晶的检定是使用等倾干涉法。最后我们提一下干涉光源，在计量中，也有对光源改进的过程，由于激光的相干性好，若是使用激光光源进行干涉就会获得更加清晰的干涉条纹，这样子也可以大幅提高测量的精度。