采用双球面法对立式Fizeau干涉仪的参考球面进行标定以确定由重力、安装夹持力等导致的面形形变量，提高立式光学系统中光学元件的面形检测精度。首先，推导了双球面法标定算法；进而，理论分析和模拟计算了影响检测精度的环境、重力、安装夹持力等因素；最后，利用双球面法对立式Fizeau干涉仪的参考球面进行标定，并利用误差合成理论分析实验结果。实验结果显示，利用双球面法标定F／1．5的立式Fizeau干涉仪参考面的精度为2．3nm。其中，算法本身以及实验操作引起的测量重复性不大于0．7nm，包含环境误差时的重复性低于1．2nm；重力导致的面形形变约为0．9nm，标准镜安装导致的面形形变约为1．7nm。结果论证了双球面法具有很高的标定精度；环境对检测精度的影响与干涉腔长度有关，长度增加时影响很明显；立式工作时，重力、安装等因...

搭建了光-机-热耦合模型,用于分析Fizeau干涉仪光机系统的热稳定性,并研究了该系统的计算流程、环境温度和系统光学质量的随机性、系统光学质量与环境温度的关系等。首先,根据实验室温控条件,建立环境温度的随机分布模型,进行了光-机-热耦合分析并计算不同温度下光机结构的热分布和结构变形;然后,通过Zernike多项式拟合透镜表面面形和曲率半径,利用光学仿真软件分析变形后的光学系统;最后,对系统光学质量进行概率分析,评价了系统的热稳定性。分析结果表明,温度控制在（22±0.1）℃时,在2σ的置信水平下,Fizeau干涉仪的出射光波前的重复性可以达到0.016%λ,基本满足干涉仪主机光机系统的重复性要求。

在高精度的光学元件面形检测中,为了保证检测的精度,必须对高精度菲索干涉仪的标准镜的自重和温度变形进行严格地控制。针对高精度菲索干涉仪标准镜的精度要求,设计了一种新的标准镜装卡结构。采用有限元方法分析了标准镜在胶接方式下的表面变形情况,参考面表面变形峰谷（PV）值仅为9.6nm,均方根（RMS）值为2.1nm。同时对不同环境温度下参考面的变形进行了计算得出面形的峰谷值和均方根值。最后介绍球面标准具的装配过程。

本文在LabVIEW和NI-IMAQ Vision软件平台下,利用通用图像采集卡开发一种图像实时采集处理虚拟仪器系统。通过调用动态链接库驱动通用图像采集卡完成图像采集,采集图像的帧速率达到25帧每秒。利用NI-IMAQ Vision视频处理模块,进行图像处理,以完成光电探测器的标定。该系统具有灵活性强、可靠性高、性价比高等优点。

193nm光刻投影物镜光学元件面形精度为纳米级,因此要求检测精度为纳米到亚纳米级。在高精度的光学元件面形检测中,为了保证检测的精度,干涉仪标准球面镜的精度要优于λ/40。根据检测要求,设计了一种新的标准镜装卡结构。采用有限元方法分析了参考面在重力作用下的面形变化情况,其最大面变形变化峰谷（PV）值仅为4.88nm,均方根（RMS）值为1.04nm。同时对不同环境温度下参考面的变形进行了计算得出面形的峰谷值和均方根值。利用标准具面形的Zernike系数,得到了标准具系统的MTF,以实现标准具在重力作用下的像质评价。结果表明,所设计的标准具的结构可以满足标准具的设计要求。最后设计了差动螺钉驱动误差补偿机构。