저결맞음 간섭계를 이용한 대구경 거친 유리 표면 형상 측정

Abstract

본 연구에서는 초발광다이오드와 이터븀이 첨가된 유리섬유 기반의 증폭기가 결합된 광원을 이용하여 극도로 낮은 반사율을 갖는 대구경의 거친 유리표면의 형상을 측정하는 저결맞음 주사 간섭계를 제안한다. 광원은 직경 6마이크로미터의 단일모드 유리섬유를 이용하여 높은 공간가간섭을 가지면서도 0.1W의 광출력을 나타낸다. 뿐만아니라, 측정하려는 측정면의 거칠기를 고려하여 광원의 시간 가간섭성을 최적화 하였다. 더욱이, 중심 파장은 1,038 나노미터이기 때문에 $2,560 \times 2,150$ 개의 고화소를 갖는 산업용 카메라를 이용하여 간섭무늬의 가시도를 향상시켰다. 제안한 시스템을 이용하여 연마 단계의 표면거칠기 0.91마이크로미터, 직경 200밀리미터의 제로더 반사경의 형상을 측정하였고 검증하였다.검증을 위해서는 AFM과 레이저 간섭계의 원리를 이용한, 0.1 마이크로미터의 정밀도를 갖는 프로파일러 형태의 측정기를 이용하였으며 측정결과를 비교 시 rms 값으로 서브마이크로미터의 차이를 나타냄을 확인하였다.