고차 비구면 렌즈의 성능평가 시스템에 관한 연구

A Study on the System of Performance Test for High-order Aspheric Lens

본 논문에서는 고차 비구면 렌즈의 성능 평가를 위해, Fizeau 형 위상 천이 간섭계 (FPSI) 시스템을 제안한다. 제안된 Fizeau 형 위상 천이 간섭계 시스템은 광학부와 신호처리부로 나뉘며 이는 하드웨어 운용 프로그램을 통해 구동된다. 또한, 제안된 시스템으로 획득된 간섭무늬를 해석하기 위해, 위상 천이 알고리즘을 적용한 간섭무늬 해석 프로그램을 개발하였다. 본 논문에서 제안한 FPSI 시스템의 측정 결과는 업계 표준으로 사용되고 있는 Zygo 사의 간섭계 측정 장치인 Mark IV와 직접 비교함으로써 그 타당성을 입증하였다. 평가된 고차 비구면 렌즈의 표면 오차에 대한 PV(Peak-to-Valley) 및 RMS 값은 각각 0.845 wave 및 0.1871 wave로 측정되었고 Mark IV 와 비교한 결과, 측정 오차는 각각 ${\lambda} /100$ 이하로 계산되었다. 또한, 비구면 렌즈의 성능평가 시스템의 반복능도 ${\lambda}/100$ 이하의 신뢰할 만한 결과를 얻었다.

We propose the Fizeau-type phase shifting interferometer(FPSI) system for the performance test of high-order aspheric lenses. The proposed system is divided into two parts : optical part and signal processing part. Those two parts are operated by a program for hardware control. We also developed an analysis program adopting the phase shifting algorithm to analyze the obtained interferograms. We can confirm that the proposed system is efficient and adequate by direct comparison with the standard criterion in Mark IV interferometric system of Zygo. The peak-to-valley and RMS values of surface errors which are used to characterize high-order aspheric lenses are 0.845 wave and 0.1871 wave, respectively. The measurement errors between the proposed system and Mark IV are less than ${\lambda}/100$ and the repeatability is also calculated at less than ${\lambda}/100$.