Diffraction grating interferometer of large equivalent wavelength for flatness testing of rough surfaces

We present a diffraction grating interferometer of large equivalent wavelength specially designed for flatness testing of rough surfaces. Two transmission diffraction gratings are illuminated on the object under test by use of two measurement beams with different angles of incidence, which yields a large equivalent wavelength. This interferometer design minimizes unnecessary diffraction rays and the systematic error caused by the diffraction gratings, and provides a large working distance and easy alignment. To improve the measurement accuracy, phase shifting technique is applied and the equivalent wavelength error caused by defocus is calibrated. Test results obtained from mirror surfaces and machined rough surfaces are discussed.

거친 표면 형상측정을 위한 큰 등가파장 회절격자 간섭계

거친 표면의 형상을 측정하기 위해서 큰 등가파장 회절격자간섭계를 구성하였다. 제안된 시스템은 두 개의 투과회적격자를 사용해서 두 광을 측정물체에 각각 다른 각으로 경사지게 입사시켜서, 그 입사각에 따른 큰 등가파장의 간섭무늬를 얻는다. 이런 등가파장 간섭계는 기존의 광학 간섭계보다 넓은 영역에 걸쳐서 거친 표면을 빠른 시간에 측정할 수 있다. 제안된 시스템은 편광광속분할기와, 광속분할기, 프리즘을 사용해서, 불필요한 광을 제거하는 부분을 설계하여, 회절격자의 불필요한 회절광을 최소화하고, 회절격자의 형상으로 인한 시스템 오차를 줄였다. 뿐만 아니라, 큰 작동거리를 가지며 정렬이 쉽다. 측정정밀도를 향상시키기 위하여 위상편이법을 도입하였고, 등가파장보정법을 제안하였다. 실험을 통해서 측정시스템을 평가해보았다.