2010 Fiscal Year Annual Research Report
光ファイバ出射の点回折球面波を基準面とする平面原器絶対形状の位相シフト干渉計測
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22560109
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中野 元博 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (40164256)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 晴行 大阪大学, 工学研究科, 助教 (30304009)
押鐘 寧 大阪大学, 工学研究科, 助教 (40263206)
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| Keywords | 精密加工計測 / Point Diffraction Interierometer / 位相シフト干渉計 / 光ファイバ |
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| Research Abstract |
点回折球面波を基準面とする干渉計は、PDI(Point Diffraction Interferometer)と呼ばれ、十分に微小な開口から出射した点回折光が真球面に非常に近い波面になる特性を利用している。さらに、点回折球面波の絶対基準としての波面精度を最大限に生かすため、位相シフト法(Phase-Shifting Method)と組み合わせることによって光軸方向にサブナノメートル以下の高分解能を実現できる計測法がPS/PDI (Phase-Shifting Point Diffraction Interferometer)である。
本研究の目的は、微小な光ファイバコアの開口から出射した点回折球面波を絶対基準面とした位相シフト干渉計により、フィゾー干渉計などの実体基準として用いられている平面原器(オプチカルフラット)の絶対形状をサブナノメートルオーダーで計測できる装置の開発である。すなわち、光ファイバ型PS/PDI装置により精度の検証できた波面を用いて、他の干渉計で実体基準として用いられるオプチカルフラットを計測し、サブナノメートルオーダーの精度で評価できることを実証するとともに、硬X線集光用全反射ミラーの超精密加工のために必要な絶対形状の高精度計測への応用を目指す。
本年度は、大口径対物レンズを用いて光ファイバ出射の点回折球面波から作られる基準平面波の絶対波面形状を測定した。その結果、波面精度はRMSで2.5nmと評価され、このレンズを用いてサブナノメートルオーダーの計測精度は得られないと判断された。しかし、直接、2本の光ファイバコアから出射した点回折球面波を干渉させて位相シフト法で計測した結果は、PVで1.46nm RMSで0.16nmと、十分にサブナノメートルオーダーの計測精度を有することが確認できた。そこで、十分遠方からの回折球面波が平面波に近くなることを利用して、オプチカルフラットの絶対形状を計測する新しい方法を提案し、その実証実験に着手した。
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