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通過校正阿貝誤差,把光柵衍射波前質(zhì)量提高70%

閱讀:290      發(fā)布時(shí)間:2025-3-19
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  中科院長(zhǎng)春光機(jī)所:通過校正阿貝誤差,把光柵衍射波前質(zhì)量提高70%


  光柵就是光譜儀中常用的核心色散元件,其制作方法包括機(jī)械刻劃、全息離子束刻蝕等。光柵的衍射波前質(zhì)量會(huì)直接影響光柵的分辨本領(lǐng)和光譜成像質(zhì)量,光柵刻劃?rùn)C(jī)若存在阿貝誤差,將直接影響刻線位置精度,從而影響光柵的波前質(zhì)量,進(jìn)而影響光譜儀的性能。


  因此,研究阿貝誤差對(duì)光柵衍射波前質(zhì)量的影響顯得尤為重要。


  中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光機(jī)所齊向東研究員課題組根據(jù)大面積高精度衍射光柵刻劃?rùn)C(jī)CIOMP-6的機(jī)械結(jié)構(gòu)和測(cè)量光路的特點(diǎn),分析了測(cè)量阿貝誤差產(chǎn)生的原因,提出了一種測(cè)量阿貝誤差的控制校正方法,設(shè)計(jì)了阿貝誤差的測(cè)量光路,有效地解決了阿貝誤差對(duì)光柵衍射波前質(zhì)量的影響。具體研究成果發(fā)表在中國(guó)激光第九期。


  該課題組第一次運(yùn)用控制校正的方法解決光柵刻劃?rùn)C(jī)測(cè)量阿貝誤差的問題,測(cè)量阿貝誤差的解決大大提高了光柵刻劃?rùn)C(jī)的精度,進(jìn)而改善了光柵的性能指標(biāo),尤其是大面積光柵的波前指標(biāo)。阿貝誤差是一種常見的測(cè)量誤差,阿貝誤差測(cè)量和校正方法的提出,對(duì)其它領(lǐng)域阿貝誤差的解決提出一種新的思路。


  實(shí)驗(yàn)中分別刻劃了阿貝誤差校正前后尺寸為80 mm×100 mm,刻線密度為79 line/mm中階梯光柵。由圖1(a)和圖1(b)對(duì)比可知,阿貝誤差校正前,光柵衍射級(jí)次-36級(jí)的波前差為0.529λ,校正后波前降為0.159λ,波前質(zhì)量提高了70%,由此表明,研究中提出的波前誤差測(cè)量和校正方法有效地提高了光柵的波前質(zhì)量。


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  (a):阿貝誤差校正前                  (b)  阿貝誤差校正后

  Zygo干涉儀測(cè)量的光柵波前質(zhì)量


  研究人員表示,阿貝誤差校正后刻劃?rùn)C(jī)CIOMP-6分度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了全閉環(huán)控制,但是刻劃系統(tǒng)處于開環(huán)狀態(tài),其對(duì)光柵指標(biāo)的影響沒有進(jìn)行測(cè)量和校正,下一步將重點(diǎn)分析刻劃系統(tǒng)對(duì)刻線誤差的影響,進(jìn)一步提高光柵的質(zhì)量。


參考文獻(xiàn): 中國(guó)光學(xué)期刊網(wǎng) 



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