干涉仪进行位移测量的时候,存在很多误差源,大致可以分为三大类:仪器误差、环境误差、几何误差。其中几何误差又包括阿贝误差、余弦误差以及面型误差。其中阿贝误差和余弦误差在之前已经讨论过(点击相应链接进行了解),本文将介绍一下面型误差。
如下图,运动台沿X、Y两个方向作二维运动,需要运动台的X和Y方向各粘接一个平面镜,作为X干涉仪和Y干涉仪的被测对象。平面镜在理想情况下是一个理想平面,但实际上由于加工误差、粘接应力等因素都会导致平面镜的反射面是起伏不平的,通常称为面型,它是平面镜的一个很重要的光学指标。对于尺寸较大的平面镜,面型对干涉仪位移测量精度会有很大的影响。比如400mm长的平面镜,全局面型一般在1/4波长,也就是160nm左右,这对纳米级位移测量,将是不应忽略的误差。那么如何对面型误差进行测校呢?请继续往下看。
如上图所示,在X和Y方向分别布置一个双轴干涉仪,分别对运动台的Rz进行测量(定义为Rzx和Rzy)。以X向为例,当工件台X向保持不动,只沿Y向平动的时候,平面镜的起伏会影响X干涉仪所测到的X以及Rzx的位置信息,但Y向干涉仪所测到的Rzy则始终保持不变。因此利用Rzx和Rzy的差值,即可解算出X向平面镜的面型。
同理可测出Y向平面镜的面型。
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