用于測量干涉儀傳遞函數的臺階板的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及干涉儀，特別是一種用于測量干涉儀傳遞函數的臺階板的制作方法。
【背景技術】
[0002]由于強激光、航空航天和天文觀測等項目的發展，國內迫切需要多臺大口徑干涉儀檢測系統中所用到的光學元件。對于強激光系統中的光學元件，其面形質量常用分頻段分析的方法來評價。其中，低頻段的誤差使用波前梯度均方根評價參數；中頻段的誤差使用波前功率譜密度評價參數。這些參數均需通過干涉儀測得的波面結果計算獲得。這就要求大口徑干涉儀有良好的系統傳遞函數。
[0003]目前，干涉儀傳遞函數主要用標準臺階板相位比較法測量。標準臺階板相位比較法測傳遞函數的方法是用一塊標定高度的石英臺階，理論上標準臺階板的臺階面與基面的夾角為90度，兩個基面平行，精度要求較高，一般不低于干涉儀的標準鏡的面形精度，數學上看來具有階躍函數的性質，將其傅里葉變換后可以得到豐富的頻譜成分，因此可以用來測試干涉儀的系統傳遞函數。此法需要一塊高精度臺階板，一般通過在融石英基底上光刻、濕法刻蝕等復雜手段加工而成。為了保證傳遞函數測量結果的準確性，測量干涉儀傳遞函數時分析不同高度以及不同口徑臺階板對測量結果的影響，需要多塊臺階板，如運用蝕刻方式制作臺階板，制作工藝復雜，制作周期長。
【發明內容】
[0004]為了解決現有方法中存在的問題，本發明提供一種用于測量干涉儀傳遞函數的臺階板的制作方法，該方法工藝簡單成本低，能夠滿足實際測量要求。
[0005]本發明的技術解決方案如下:
[0006]—種用于測量干涉儀傳遞函數的臺階板的制作方法，其特點在于該方法包括以下步驟:
[0007]①準備基礎夾具:
[0008]基礎夾具由工裝夾具和刀片組裝而成，所述的工裝夾具是一塊具有同心的圓形凹槽的圓形鋁板，該圓形凹槽的直徑與待鍍基片直徑相同，該圓形凹槽以過圓心的直徑為界，圓形凹槽的一半圓通透無底，另一半圓有底，底厚為0.5mm?1mm，且半圓有底一側的深度比待鍍膜石英玻璃基片的厚度少1_?2_，在所述的工裝夾具的半圓有底的一側的圓形鋁板上有與該半圓直徑邊緣相平行的第一線切割槽和第二線切割槽，第一線切割槽與圓心的距離為凹槽直徑的1/4，第二線切割槽與圓心的距離為凹槽直徑的1/10，兩條線切割槽寬度為0.5mm?1mm，深度達工裝夾具的底上面；
[0009]先在第二線切割槽中插入銅絲，接著平行于工裝夾具半圓直徑邊緣放入鋒利刀片，該鋒利刀片的長度比所述的圓形凹槽的直徑短1mm，使鋒利刀片的刀口伸出半圓直徑邊緣1mm，再在第一線切割槽中插入銅絲，兩條銅絲夾緊使所述的鋒利刀片翹起；
[0010]②將具有面形為1/10 λ以上、光學均勻性為1類、條紋度1類、可見光光譜透過率1類、應力雙折射1類、顆粒不均勻性1類和氣泡度優于1類的石英玻璃基片放入所述的圓形凹槽中，使所述的石英玻璃基片的待鍍膜面緊貼所述的鋒利刀片；
[0011]③將安放了石英玻璃基片的基礎夾具放入鍍膜機的工件架中，在干鍋中放入熔石英，控制鍍膜機的真空度為10 2Pa，溫度220°，利用高溫電子槍蒸鍍法，并采用膜厚控制儀監測鍍膜厚度從而控制鍍膜時間，待膜厚控制儀監測到的鍍膜厚度達到要求厚度時，停止鍍膜，即得到半邊鍍所需高度的S1j莫的石英玻璃基片，該鍍膜石英玻璃基片即為臺階板。
[0012]本發明與現有技術相比，具有下列顯著優點:
[0013]1、傳統光刻結合濕法刻蝕方法制備臺階板工藝復雜，難度高，使得制備成本高，而采用本發明刀口掩模鍍膜方法制備臺階板工藝簡單，成本低；
[0014]2、鍍膜用基礎夾具可以重復使用，適合批量鍍膜，成本更低；
[0015]3、本發明刀口掩模鍍膜方法制備的臺階板垂直面陡直連續，臺階躍變邊緣陡直，陡直度滿足90° ±5°，與傳統刻蝕方法制作的臺階板性能一致，滿足實際測量要求；
[0016]4、本發明通過膜厚控制儀監測鍍膜厚度從而控制鍍膜時間，可以得到所需臺階高度的臺階板，通過改變基片直徑及其配套的工裝夾具的圓形凹槽的直徑加工不同口徑臺階板，因此本方法更易于實現各種臺階高度和口徑的臺階板制作。
【附圖說明】
[0017]圖1是夾具圖，圖中1為工裝夾具，2為鋒利刀片，3為第一線切割槽，4為第二線切割槽，5為放石英基片的圓形凹槽
[0018]圖2本發明刀口掩模鍍膜方式制備的臺階板與傳統刻蝕方式制備的臺階板測得的干涉儀傳遞函數曲線
【具體實施方式】
[0019]下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明，但不應以此限制本發明的保護范圍。
[0020]實施例1:刀口掩膜鍍膜法制備直徑30mm、臺階高度30nm的臺階板
[0021]準備基礎夾具:
[0022]①基礎夾具由工裝夾具1和刀片2組裝而成，所述的工裝夾具1是一塊具有同心的圓形凹槽5的圓形鋁板，該圓形凹槽的直徑為30mm，與待鍍基片直徑相同，該圓形凹槽以過圓心的直徑為界，一半圓通透無底，另一半圓有底，底厚為0.5_，且半圓有底一側的深度比待鍍膜石英玻璃基片的厚度少1_，在所述的工裝夾具1的半圓有底的一側的圓形鋁板上有與該半圓直徑邊緣相平行的第一線切割槽3和第二線切割槽4，第一線切割槽與圓心距離為7.5mm，第二線切割槽與圓心距離為3mm，兩條線切割槽寬度為0.5mm，深度達工裝夾具1的底上面；
[0023]先在第二線切割槽4中插入銅絲，接著平行于工裝夾具1半圓直徑邊緣放入鋒利刀片2，刀片的刀口的長度為29mm，使鋒利刀片的刀口伸出半圓直徑邊緣1mm，再在第一線切割槽3中插入銅絲，兩條銅絲夾緊使所述的鋒利刀片2的刀口翹起；
[0024]②將具有面形為1/10 λ以上、光學均勻性為1類、條紋度1類、可見光光譜透過率1類、應力雙折射1類、顆粒不均勻性1類和氣泡度優于1類的直徑30_的石英玻璃基片放入所述的圓形凹槽5中，使所述的石英玻璃基片待鍍膜面緊貼所述的鋒利刀片；
[0025]③將安放了石英玻璃基片的基礎夾具1放入鍍膜機的工件架中，在干鍋中放入熔石英，控制鍍膜真空度為10 2Pa，溫度220°，利用高溫電子槍蒸鍍法，并采用膜厚控制儀監測鍍膜厚度從而控制鍍膜時間，鍍膜7.5秒，即得到直徑30mm、鍍膜臺階高度30nm的臺階板。
[0026]實施例2:刀口掩膜鍍膜法制備直徑50mm、臺階高度50nm的臺階板
[0027]準備基礎夾具:
[0028]①基礎夾具由工裝夾具1和刀片2組裝而成，所述的工裝夾具1是一塊具有同心的圓形凹槽5的圓形鋁