一、斜入射法简介

在检测宝石基片、陶瓷盘等面形粗糙度较大的待测件时，常常会因为待测件面形PV值过大而超出干涉仪的测量范围，因此要采用斜入射法测量材料面形。

二、测量原理

采用斜入射法检测大口径平面面形的基本原理如图1所示。由斐索干涉仪参考平面A透射的波面经待测平面C反射后，入射到标准反射镜B并按原光路返回，与参考波面干涉形成干涉条纹。斐索干涉仪的测试结果表示被测面相对于干涉仪参考面的偏差。

图1 斜入射法测量光路图

可以看出，斜入射法检测与一般的干涉检验不同，光线在被测面上反射了两次，由此引起的结果是将被测面的面形误差放大了两倍。因此必须将检验得到的波面面形数据缩小四倍，这样才能真实地反映出被检镜面的面形情况。另一方面，在检测过程中光束斜入射到待测面上，形成的干涉图呈椭圆形，要根据光瞳面与被测面的映射关系进行坐标系转换，进而恢复待测面形。

三、特征参数分析

1）空间分辨率

对于同一被测件，斜入射干涉图在横向被压缩，所得被测件波面的横向空间分辨率降低。由图1可知，斜入射测量得到的波面沿被测件倾斜方向压缩比为 cos α，即

α角的增大会导致斜入射干涉图横向分辨率损失变大。

2）干涉图比例因子

干涉图比例因子（ISF）反应了干涉图所代表的被测波前与实际被测物体表面面形信息的关系。斐索干涉仪正入射测试时，干涉图比例因子为0.5。斜入射测量装置的干涉图比例因子为:

测量斜入射角度α计算出干涉图比例因子后，便可以由测试波面估算出待测面的面形。当α＝60°时，斜入射的干涉图比例因子与正入射时相同。

3）条纹对比度

根据干涉条纹对比度的定义式，两次反射斜入射的干涉条纹对比度C可以表示为:

式中 R_A、R_B分别为A、B正入射时的光强反射比，R_C(α)是入射角为α时C的光强反射比。可见当平面A、B材料性质确定后，条纹对比度随着斜入射角α和C的反射率变化而发生变化。根据公式，要获得高对比度的干涉条纹需要选择较大的入射角。

综合斜入射角α对干涉图分辨率、干涉图比例因子与条纹对比度的影响，实际测量时应合理选择α值。