光学玻璃光学均匀性高精度测量技术

为避免样品面形的影响，最简单的方法就是分别测量样品的两个表面。样品的前表面容易测量，为测量其后表面，要绕与光轴垂直的轴翻转样品180o。这种方法可以用图3所示的测量系统。
测量系统中，假设系统的参考平面误差为S(x，y)，样品前表面的面形误差为A(x，y)，样品后表面的面形误差为B(x，y)，系统后反射面的面形误差为C(x，y)，样品的折射率为n0，样品的厚度为t，△n(x，y)为此样品的折射率变化量（即不均匀性），则
第一步，样品前表面反射光波与参考光波干涉检测得到波相差：
M1(x，y)=2 S(x，y)+2 A(x，y) （2）
第二步，样品绕x轴翻转180o后，其后表面反射光波与参考光波干涉检测得到波相差：
M2(x，y)=2 S(x，y)+2 B(x，-y) （3）
可以在数学上使M2(x，y)绕轴翻转180o，从而得到
M′2(x，y)= M2(x，-y)=2 S(x，-y)+2 B(x，y) （4）
第三步，样品在参考面和系统后反射面之间时，系统后表面反射光波与参考光波干涉检测得到波相差：
M3(x，y)=2 C(x，y)-2(n0-1)A(x，y)-2(n0-1)B(x，y)+2t△n(x，y)+2 S(x，y) （5）
第四步，取出样品后，系统后表面反射光波与参考光波干涉检测得到波相差：
M4(x，y)=2 C(x，y)+2 S(x，y) （6）
在方程（5）减方程（6）后，再加上（n0-1）乘以方程（2）加方程（4）得到
M3(x，y)- M4(x，y)+(n0-1)[ M1(x，y)+ M′2(x，y)]
=-2(n0-1)[A(x，y)+ B(x，y)]+ 2t△n(x，y)+2(n0-1)[A(x，y)+ B(x，y)+ S(x，y)+ S(x，-y)]
=2t△n(x，y)+2(n0-1)[ S(x，y)+ S(x，-y)] （7）
于是
△n(x，y)={ M3(x，y)- M4(x，y)+(n0-1)[ M1(x，y)+ M′2(x，y)]}/ 2t-(n0-1)[ S(x，y)+ S(x，-y)]
=2t△n(x，y)+ 2(n0-1)[ S(x，y)+ S(x，-y)] （8）
可以看到，在上面的计算式中，既不包含样品的面形误差，也不包含系统后反射镜的面形误差，这样在原理上就避免了对样品和系统后反射镜的面形的高质量要求。但也看到，系统的误差不但没有消除（除非它的误差沿转动轴反对称），而且实际上反而增加了。  
2.3 绝对测量法[ 2 ~ 4 ]
为避免系统误差的影响，可以用如图4和图5所示的测量过程。
同上面的样品翻转法一样，假设系统的参考平面误差为S(x，y)，样品前表面的面形误差为A(x，y),样品后表面的面形误差为B(x，y)，系统后反射面的面形误差为C(x，y)，样品的折射率为n0，样品的厚度为t，△n(x，y)为此样品的折射率变化量（即不均匀性），则
第一步，样品前表面反射光波与参考光波干涉检测得到波相差：
M1(x，y)=2 S(x，y)+2 A(x，y) （9）
第二步，样品后表面反射光波与参考光波干涉检测得到波相差：
M2(x，y)=2 S(x，y) -2n0B(x，y) -
2(n0-1)A(x，y) +2t△n(x，y) （10）
第三步，样品在参考面和系统后反射面之间时，系统后表面反射光波与参考光波干涉检测得到波相差：
M3(x，y)=2 C(x，y)-2(n0-1)A(x，y)-
2(n0-1)B(x，y)+2t△n(x，y)+2 S(x，y) （11）[/A]