本發(fā)明屬于光學測量技術領域，具體涉及的是一種計算全息在位標定方法。

背景技術：

隨著現(xiàn)代半導體工藝技術和光學技術的不斷發(fā)展，計算全息(computer-generated-hologram)由于其良好的通用性，其補償檢測技術在以非球面為代表的高精度面形檢測領域得到了極為廣泛的應用。由于非球面的面形檢測精度要求在不斷提高，而計算全息cgh基底誤差是限制其精度的主要因素，為進一步提高非球面的面形檢測精度水平，需要對cgh基底誤差進行準確標定。

目前，對于cgh基底誤差的標定主要有兩種方式：一是在原光路下，將非球面替換成球面進行在位標定；二是在平行光路下進行標定。

在原光路下進行在位標定時，將非球面替換成球面。當cgh處于干涉腔中時進行第一次測量；然后取出cgh進行第二次測量。兩次測量結果的差值即為基底誤差和額外的球差。額外的球差是由于cgh基底處于發(fā)散光路時引起的。由于球差與檢測光路非球面f數(shù)的4次方成反比，當f數(shù)較小時，會引入較大的球差，在位檢測光路中會出現(xiàn)比較密集的干涉條紋乃至無法解析，從而引起較大的非共光路誤差，極大降低標定精度。以折射率為1.5，厚度為6.35mm的基底為例，當f數(shù)為7時，球差約為0.6nmrms；但當f數(shù)變?yōu)?時，球差迅速增加至16.9nmrms。因此這種標定方法只適用于標定f數(shù)較大的系統(tǒng)，針對較為常用的較小f數(shù)的系統(tǒng)存在較大局限性。

為避免球差的影響，可在平行光路下對基底進行標定。當cgh處于干涉腔中時進行第一次測量；然后取出cgh進行第二次測量。兩次測量結果的差值即為基底誤差。由于平行光路條件與cgh非球面檢測光路條件并不一致，這樣標定得到的基底誤差并不能直接從非球面面形檢測結果中直接減去。兩者之間存在明顯的橫向剪切，它們之間的對應關系要根據(jù)cgh的坐標與非球面的坐標之間的映射關系進行計算。由于坐標映射的復雜計算，兩者之間進行數(shù)據(jù)相減時不可避免地會引入位置匹配誤差，該誤差還與cgh基底透射波前的斜率相關。當cgh基底透射波前斜率較大時，位置匹配誤差會進一步增大，進而降低cgh標定精度。相比在原光路條件下進行在位標定，這是平行光路條件下標定方法的最大問題，在實際應用中存在較大局限性。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種計算全息基底刻蝕誤差的在位標定方法，對計算全息基底刻蝕誤差進行在位標定。

本發(fā)明采用技術方案為：一種計算全息基底刻蝕誤差的在位標定方法，具體實現(xiàn)步驟如下：

第一步，將刻蝕前的計算全息基底平行平板(3)放入計算全息標定光路中，測量結果w1包括計算全息基底平行平板誤差wsub、補償器誤差和被測球面鏡的誤差wsphere，即：

第二步，將刻蝕完成后的計算全息cgh(4)放入計算全息標定光路中，測量結果w2包括計算全息誤差wcgh、補償器誤差和被測球面鏡的誤差wsphere，即：

第三步，將以上兩次測量結果相減，可得到計算全息的基底刻蝕誤差，即：

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的優(yōu)勢在于：

(1)本發(fā)明可實現(xiàn)計算全息基底刻蝕誤差的在位高精度標定，標定結果可直接從計算全息補償檢測非球面的面形檢測數(shù)據(jù)中直接減掉，且突破了現(xiàn)有在位標定技術中非球面的f數(shù)限制問題，具有較大的通用性。

(2)本發(fā)明的標定精度并不受限于補償器的制作精度水平和球面鏡的面形質量，無需對補償器的誤差和球面鏡的面形誤差進行標定，具有較大靈活性。

附圖說明

圖1是將刻蝕加工前的計算全息基底平行平板放入標定光路中進行面形檢測的示意圖；

圖2是將完成刻蝕加工后的計算全息基底平行平板放入標定光路中進行面形檢測的示意圖；

各圖中，1.干涉儀，2.標準鏡頭，3.計算全息基底平行平板，4.計算全息，5.補償器，6.球面鏡。

具體實施方式

下面結合附圖以及具體實施方式進一步說明本發(fā)明。

圖1和圖2是本發(fā)明中所需的兩次測量的示意圖。

在圖1和圖2中，來自干涉儀1的光束經過標準鏡頭2，入射到刻蝕加工前的計算全息基底平行平板3或計算全息4上，然后經過補償器5，入射到球面鏡上。結合實例，其測量過程如下：

第一步，將刻蝕前的計算全息基底平行平板3放入計算全息標定光路中，如圖1所示，測量結果w1包括計算全息基底平行平板誤差wsub、補償器誤差和被測球面鏡的誤差wsphere，

第二步，將刻蝕完成后的計算全息4放入計算全息標定光路中，如圖2所示，測量結果w2包括計算全息誤差wcgh、補償器誤差和被測球面鏡的誤差wsphere，即

第三步，將以上兩次測量結果相減，可得到計算全息的基底刻蝕誤差，即

該方法突破了現(xiàn)有在位標定技術中非球面的f數(shù)限制問題，且標定精度并不受限于補償器的制作精度水平和待測球面的面形質量，無需對補償器和待測球面面形誤差進行標定，標定結果可從非球面計算全息面形檢測數(shù)據(jù)中直接減掉，具有極大的通用性和靈活性。研究成果可應用于計算全息高精度面形檢測的相關領域，具有較大的工程應用價值。

本發(fā)明說明書未詳細闡述部分屬于本領域公知技術。

以上所述，僅為本發(fā)明中的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉該技術的人在本發(fā)明所揭露的技術范圍內的局部修改或替換，都應涵蓋在本發(fā)明的包含范圍之內。