一、什么是平面绝对检测

       平面是光学系统和工程仪器中常用的光学元件，也是基本的光学测试和研究对象。一般采用相对测量法来对光学面形进行检测，测量结果是实际平面相对于干涉系统误差和参考平面误差的偏差。但当测量精度要求较高时，即有时测量精度会要求在λ/20

       平面绝对检测就是，通过消除干涉仪的系统误差和参考平面误差对测量结果的影响，进而得到测试平面的绝对表面（绝对表面是指实际表面相对于数学上的理想表面的偏差）。平面绝对检测在原理上不引入干涉仪的系统误差和参考平面误差，能够得到光学平面的绝对质量。

二、常用的平面绝对检测

（一）传统的三面互检法

       传统的三面互检法需要三个被测平面，将三个平面两两分成一组分别放置于斐索干涉仪参考面位置和被测面位置，得到干涉条纹图，通过这些条纹图就可计算得到三个平面各自的绝对面形，其原理图如图1所示。

图1 三面互检法原理图

（二）Zernike多项式拟合法

      在光学检测中，只测得元件两个方向上的面形误差并无法满足测量要求，而元件表面的面形误差函数能够用一组多项式，即Zernike多项式来进行拟合，故可以在传统三面互检法的基础上，采用多项式函数解法来获得整个元件的面形误差。

（三）奇偶函数法

       奇偶函数法不需要进行最小二乘法计算和多项式拟合便可简单求出三个平面的绝对面形，其原理图如图2所示。将面形误差分为四个分量：奇奇、奇偶、偶奇、偶偶函数项，根据函数对称性，当平面翻转或者旋转时，各函数分量前面的正负号就会发生变化，一些项通过适当的数学处理就可消掉，简化了运算。

图2 奇偶函数法六次测量步骤

三、大口径平面绝对检测

       采用N位旋转法的三平晶检测方法来开展大口径平面绝对检测实验，所用主要测量设备为ϕ800mm干涉仪（如图3所示）和我司所生产的Bysco 100卧式激光干涉仪（如图4所示）。Bysco 100卧式激光干涉仪可用于对平晶、透镜面形精度、均匀度和平行度以及激光棒的测量，在这里作为ϕ800mm小端口干涉仪主机。

图3 ϕ800mm干涉仪

图4 我司所生产的Bysco 100卧式激光干涉仪

       根据基于N位旋转法的三平晶绝对检验原理编写了计算程序，计算得到的待测三个面绝对面形分布如图5所示，表1为三个面绝对面形的PV值和RMS值，其中两个面的绝对面形PV值最高达到了λ /10，表明该绝对检验方法可以达到较高的计算精度。

图5 ABC三个面的绝对面形分布

       较好的测量结果也从侧面反应出了我司所产的Bysco 100卧式激光干涉仪优异的性能，它不仅能适用于高精度、科研级的计量测量，还可用于超大口径干涉仪的小端口主机等，测量精度高、计算速度快、设备稳定、成像质量好，是一款非常优异的干涉测量设备。