数字全息术用于光学元件表面缺陷形貌测量

摘要：

利用像面数字全息显微术对光学元件表面缺陷的三维形貌测量进行了理论及实验研究.设计并搭建了相应光路系统记录全息图,采用角谱算法数值重建物光场,通过相位修正消除了系统误差引入的波前畸变,获得了经过待测光学元件表面缺陷调制的物光相位分布,并根据建立的相位分布与表面缺陷面形的关系模型计算得到缺陷三维形貌.实验以多个划痕和麻点等常见表面缺陷作为测量对象,分别获得了它们的三维形貌,以其中一条实际宽度为35μm、深度为270 nm的划痕为例,测量得到该划痕的宽度为35.21 μm,平均深度为267.6 nm,与真实值相比,横向测量误差为0.6％,纵向测量误差为0.9％.实验结果证实该测量方法是有效、可靠的,能够准确测量光学元件表面缺陷的三维形貌,因而有助于判断光学元件损伤程度以及分析缺陷对系统波前的影响,对保障高功率激光装置的安全正常运行有重要意义.

关键词：数字全息显微术、三维形貌测量、光学元件、表面缺陷、相位修正

所属期刊栏目：25

分类号：O438.1(光学)

资助基金：国家科技重大专项课题2013XXX

在线出版日期：2017-04-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：576-583