对于高精度加工,工件的微小面形偏差的精确测量非常重要。比较了微小面形的两类光学测量仪器,重点介绍了瞬态干涉测量方法。分析了干涉测试中相位展开方式,并将其应用于工件面形的测量中,用单张干涉图实现干涉波前的恢复,获取工件的面形信息。利用GLAD软件进行仿真,模拟了干涉仪对工件面形测量得到的波面干涉条纹图,并利用相位展开方法,读入干涉图样,进行工件的面形重构,获得了初步的仿真测量结果。对比了波面重构前后的工件面形,分析了重构面形失真的原因。

阐述了反射率测量中的几种典型方法,并根据测量原理将它们分成了两大类.一类是根据检测光束在待测样品上的反射次数的(单)多次反射法;另一类是基于谐振腔特性的测量方法.以相对误差或测量精度作为设计的评价标准,论述和分析了各种技术的测量原理及其优缺点,介绍了国内外反射率测量技术的发展现状及其目前的技术水平.对测量技术的发展方向进行了剖析,提出一些影响测量精度的问题.

为了解决Φ500mm以上大口径光束波前的实时测量问题，设计了一种波前测量系统，即透镜阵列测量仪，其最大优点是避免了现有的H—S波前传感器所面临的大口径缩束器的加工难题。介绍了该测量系统的组成结构及其测量原理，分析了测量系统在设计中的参数选择，并根据具体的系统参数讨论了测量系统的检测性能。在此基础上，利用数值模拟对Φ1200mm口径光束进行了波前测量的仿真实验研究，分析了测量过程中系统标定对透镜阵列测量仪的作用。仿真实验表明，透镜阵列测量仪能够实现大口径光束的波前探测。