目前影响干涉仪测量精度的一个主要因素是系统能测量空间频率段的本征噪声,对于纳米级高精度干涉仪中如何有效抑制系统本征噪声,提高系统的信噪比就显得尤为重要。本项目就是从光源的空间相干性控制入手研究抑制高精度干涉仪中的本征噪声的原理和方法,从而提高干涉仪的测量精度。基于光学原理、系统建构、和误差理论研究干涉仪系统本征噪声产生机理,建立抑制系统本征噪声模型,并进行光学仿真分析和实验验证。重点研究抑制干涉仪系统本征噪声的环形光源技术,建立环形光源抑制相干噪声的理论模型,探索满足高精度干涉仪技术要求的系统设计方案并进行实验验证和误差分析。该项目的研究成果可直接应用于纳米级高精度干涉仪的研制中,具有重要的工程应用价值和现实意义。
Intrinsic noise;ring source;Spatial coherence;;
本项目研究了空间扩展光源和环形光源抑制相干噪声的原理。建立了本征噪声抑制模型,基于zemax 建模分析了环形光源各个参数的特性,给出了满足模型抑制相干噪声需要的环形光源参数。确定利用相位光栅和楔形镜来实现环形光源实验验证方案。对于环形光源的设计方案,综合分析考虑光学加工制造误差,控制精度以及可实行性等并最终确立实验方案。通过点光源与环形光源的实验结果表明利用旋转相位光栅和旋转楔镜实验环形光源能有效抑制相干噪声;背景光强更均匀,没有明显牛顿环噪声。本项目的研究成果可直接应用于纳米级高精度干涉仪的研制中,具有重要的工程应用价值和现实意义。