【資訊】通過校正阿貝誤差，把光柵衍射波前質(zhì)量提高70%

2025-03-19 16:00:59

　　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%

　　光柵就是光譜儀中最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。

　　該課題組首次運(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。

　　(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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