Calibration Technique for the Interferometric Testing of Aspherical Surfaces using Computer-Generated Holograms

Asphärische Flächen werden oft in einer interferometrischen Nulltest-Anordnung mittels computergenerierten Hologrammen (CGH) als Null-Elemente geprüft. Die erreichbare Prüfgenauigkeit wird durch systematische Abweichungen des Interferometers sowie der verwendeten Null-Ellemente begrenzt. In dieser Arbeit wird ein Verfahren für die Ermitttlung von systematischen Abweichungen für den interferometrischen Nulltest von rotationssymmetrischen asphärischen Flächen vorgestellt. Das untersuchte Kalibrierverfahren wird mittels sogenannten Zwei-Wellenfronten-Hologrammen realisiert. Diese Hologramme erzeugen eine asphärische Prüfwellenfront sowie eine sphärische Wellenfront für die Kalibrierung. Beide Wellenfronten werden simultan von diesen Hologrammen erzeugt. Zur Vermeidung der Dreistrahl-Interferenzen ist eine Trennung der Wellenfronten notwendig. Die experimentelle Untersuchung von zwei Methoden für die Trennung der Wellenfronten wird in dieser Arbeit vorgestellt. Eine weitere Steigerung der Prüfgenauigkeit kann über Unterdrückung der kohärenten Störungen durch reduzierte räumliche Kohärenz der Beleuchtung der interferometrischen Anordnung erreicht werden. Das untersuchte Kalibrierverfahren erfordert jedoch Interferometer-Beleuchtung mit rotationsinvarianten räumlichen Kohärenz. Eine Methode für die Realisierung der Interferometer-Beleuchtung mit dieser Kohärenzeigenschaft wird vorgestellt.Aspherical surfaces are often tested in an interferometric null-test by using computer-generated holograms (CGH) as null-elements. The achievable testing accuracy is limited by intrinsic aberrations of the interferometric configuration including null-elements. In this work a technique for the determination of the systematic aberrations of the interferometric null-test for rotationally symmetric aspherical surfaces is presented. The investigated calibration technique is implemented by using the so-called two-wavefront-holograms. These holograms generate in addition to an aspherical wavefront for the testing an additional spherical wavefront for the calibration. The two wavefronts are simultaneously generated by this hologram. To avoid the disturbing three-beam interference the two wavefronts have to be separated from each other. The experimental investigations of the two different methods for the separation of these wavefronts are presented in this work. Further improvement of the testing accuracy can be achieved via suppression of the coherent noise by reducing the spatial coherence of the interferometric set-up. The investigated calibration procedure requires rotationally symmetric spatial coherence of the interferometric illumination. One technique for the realisation of the illumination with this coherence property is presented