[发明专利]一种提高光学表面轮廓仪检测精度和有效分辨频率的方法

摘要

本发明涉及一种提高光学表面轮廓仪检测精度和有效空间分辨频率的方法。白噪声是一种功率谱密度为常数的随机信号或随机过程，导致在功率谱密度曲线中出现拖尾现象。依据白噪声的性质和规律，本发明在空间频域对表面微观结构和白噪声进行展开，利用功率谱密度曲线评价白噪声影响的频域范围，通过特定频域的有效平均测量，降低了白噪声的影响，获得了最优测量精度和最高有效空间频率两者的选取标准。本发明原理简单，操作便捷，显著降低了光学轮廓仪校准的操作难度和成本，并可确定光学表面轮廓仪的最高有效空间分辨率。

主权项

1.一种提高光学表面轮廓仪检测精度和有效空间分辨频率的方法，其特征在于：光学表面轮廓仪为检测装置，通过相移干涉法得到平面光学元件表面轮廓，具体步骤如下：(1)检测之前需要检测参考面误差参考面误差是光学表面轮廓仪最主要的系统误差，具体操作是：对标准样品的随机区域进行多次测量，取平均，可得到物镜下的参考面误差形貌，并在普通样品测试中去除该参考面误差形貌，选取随机区域为30个，残余参考面均方根误差可达到0.05nm；(2)使用多次测量取平均的方式对普通样品表面进行检测，在测量得到普通样品表面轮廓信息后，计算其功率谱密度函数，在对数坐标系下绘制功率谱密度曲线；以白噪声对功率谱密度曲线的贡献值为依据，选取合适的测量平均次数，直至白噪声在功率谱密度曲线中的拖尾较为平缓；(3)在对数坐标系下，对功率谱密度曲线进行可检测到的全频率域范围下的最小二乘法拟合，得到在双对数坐标系下的理想分形表面直线和白噪声直线，两条直线交点处的空间频率值即为可获得的普通样品的最大有效空间频率。