光学成像系统光学波前的高精度测试-论文.pdf

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1、第19卷第11期光学精密工程Vo1．19No．112011年11月OpticsandPrecisionEngineeringNov．2011文章编号1004—924X(2011)11—2582—07光学成像系统光学波前的高精度测试邵晶，马冬梅，聂真威(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2．中国科学院研究生院，北京100039)摘要：基于扩展奈波尔一泽尼克理论，分析了不同出瞳振幅分布情况对光学系统焦面处光强分布的影响。针对光学成像系统出瞳振幅实际分布状态，提出了一种

2、新的测试光学波前的方法，解决了相位恢复算法中出瞳振幅分布不均匀和快速傅里叶变换引入计算误差的问题。通过测评实验．对一光学系统进行了测试，获得的光学系统出瞳波前(Pv)值为0．1965，RMS值为0．0224(测试波长一632．8nm)，此波前中主要含有像散、彗差和高阶像散等像差。该方法亦可用于分析光学系统出瞳振幅分布，数值计算其他焦面处的光强分布。测评实验证明了此方法的有效性。关键词：光学检测；光学成像系统；光学波前；光瞳函数；出瞳振幅分布；相位复原中图分类号：TH70；TH74文献标识码：Ad

3、oi：10．3788／OPE．201l1911．2582AccuratetestofopticalwavefrontforopticalimagingsystemSHAOJing～，MADong—mei¨，NIEZhen—wei，(1．ChangchunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcademyofSciences，Changchun130033，China；2．GraduateUniversityofChineseAcade

4、myofSciences，Beijing100039，China)*C0r】es0，zgauthor，E-mail：dongmei-ma2002@yahoo．com．cnAbstract：BasedontheExtendedNijboer—Zerniketheory，theeffectofdifferentamplitudesforexitpu—pilsontheimageintensityinthefocalplanewasanalyzed．Anovelapproachwasappliedto

5、testingthewavefrontaccordingtotheactualconditionoftheamplitudeintheexitpupil，whichcanhelpelimina—tingtheerrorcausedbythenonuniformityilluminatedpupilandtheFastFourierTransformintheO—riginalphaseretrievalalgorithms．Atestingexperimentwasperformedonanim

6、agingopticalsystem，andobtainedresultsshowthatthetestedwavefrontsintheexitpupilofacameralensare0．1965XinPVand0．0224XinRMS(thetestingwavelengthis632．8nm)．Theaberrationsinthewavefrontaremainlyastigmatism，comaandhighorderastigmatism．Furthermore，theapproa

7、chcanalsobeusedtoanalyzetheamplitudeintheexitpupilofacameralensandcalculatethelightintensitydistri—butiononotherfocalplanes．Theexperimentprovesthisapproachavailable．收稿日期：2011-05—10；修订日期：2011-06—21．基金项目：国家科技重大专项基金资助项目第l1期邵晶，等：光学成像系统光学波前的高精度测试Keywords：

8、opticaltesting；opticalimagingsystem；opticalwavefront；pupilfunction；amplitudeintheexitpupil；phaseretrieval复算法中出瞳分布不均匀和快速傅里叶变换引入1引言计算误差的问题。并通过实验证实了这种方法的可靠性。该方法不仅能够测试光学系统出瞳波光刻投影物镜像差对光刻质量产生极大的影前，也能够分析光学系统出瞳振幅分布，可以数值响，如何评估这些影响已成为光刻领域的研究重计算其他焦面处的光强分布，为准确评估