均勻性以及波前誤差

計(jì)算(suàn)無鍍膜光學表面中由于誤差産生(shēng)的波前畸變是相當容易的。由于均勻性誤差引起的相位變化，使膜層缺乏均勻性變得(de)複雜。
 

為(wèi)了計(jì)算(suàn)由于不均勻性造成的波前誤差，我們必須同時(shí)考慮膜層表面偏離理(lǐ)想狀态的運動以及反射或透射時(shí)相移的任何變化。避免混淆的最簡單方法是在外表面引入一層中等厚度的材料，使外表面完全均勻（圖1）。然後，我們簡單地計(jì)算(suàn)出反射和(hé)透射的相移。在我們的正常約定中，負相移被轉換成波前延遲，通(tōng)常被視(shì)為(wèi)負。為(wèi)了将相位轉換成波前誤差，我們将其除以360°。

 

圖1.計(jì)算(suàn)非均勻前表面膜層（上(shàng)）和(hé)後表面膜層（下）所需的相移。

 

一般來(lái)說，較薄的幹涉膜層會(huì)增加反射相移。對于前表面反射鏡，添加補償入射介質材料會(huì)減少(shǎo)相移，與膜層變化相反。如圖2所示，從純幾何的角度來(lái)看，這種補償行(xíng)為(wèi)實際上(shàng)減少(shǎo)了波前誤差。這是非常幸運的，因為(wèi)幹涉反射膜層很(hěn)厚，很(hěn)難保證大(dà)面積表面的均勻性達到百分之一左右，較厚的膜層就表現出相反的行(xíng)為(wèi)。

 

圖2.在21層四分之一堆棧中，由-1%的均勻性誤差引起的波前誤差。Theoretical Figure是純幾何誤差

 

不幸的是，在反射鏡中，膜層相位可(kě)能極大(dà)地過度補償幾何誤差，導緻相反意義上(shàng)的大(dà)尺寸誤差。這在圖3中得(de)到說明(míng)。
 

 

圖3.由一個(gè)四分之一波長堆棧組成的擴展區(qū)域反射鏡顯示了這種設計(jì)中固有(yǒu)的過度補償。