文献综述
- 研究背景及意义
干涉检测是一种基于光的波动性质，利用相干光源的干涉现象进行波像差检测的方法。由于干涉检测的标尺为光源的波长，因此它是一种具有极高精度的检测方法，已广泛应用于精密检测领域[1]。
国内外机械、材料、电子等工业的迅猛发展推动了纳米技术的兴起和发展,至今它已成为倍受关注的研究领域之一。随着科学的发展,它涉及到的内容越来越广泛,其中纳米测量技术是纳米科学的一个重要分支。现在亚微米到纳米精度的测量已经成为目前工业发展和科学发展中迫切需要解决的问题。激光干涉仪是激光在纳米级计量领域中最成功的应用之一,是工业中最权威的长度测量仪器[2]。激光干涉技术是采用多束相干光的干涉现象,从而形成空间上周期性变化的干涉图案[3][4]。
20世纪70年代以来,由激光技术、电子学、计算机、精密机械与传统干涉仪的结合产生了移相干涉仪。与传统的光学干涉测试技术相比,移相干涉仪采用了数字波面相位检测技术,对波面的分析精度高,可达波长的百分之一,可以实现自动测量。移相干涉仪的应用大大拓展了测试范围,提高了测试效率,促进了现代光学制造水平的提高[5]。得益于激光、电子、计算机等辅助技术的迅猛发展，移相干涉测试技术的出现使干涉测量变得更为自动化、精密化和智能化。移相干涉术是利用移相器件在干涉仪的两个相干光路中引入特定变化的光程差，利用探测器对有序变化的干涉图进行釆集，然后对干涉图进行一系列的分析与处理，从而恢复待测面的相位信息。精度高、重复性好、受环境因素和系统误差影响小旳优点使移相干涉术在众多领域有极为广泛的应用[6][7]。
偏振光的干涉,如同自然光一样都要满足光的相干条件,即两列光波要频率相同,振动方向相同(或有相同的分量)和有固定的相位差[8]。
同步相移干涉仪一般都采用偏振相移技术，偏振相移已被应用于各种不同的干涉仪当中，偏振相移最大的优势是它可以同步捕获所有的相移干涉图，因此能减少环境振动的影响并将测量范围扩展到动态过程[9]。同步相移干涉技术因为其诸多优势，已成为相移干涉法中最具发展前景的一种方法，能够测量动态的物体或动态的物理过程，为实时性好、高分辨率干涉仪提供了一种新的思路。
等厚干涉和等倾干涉是两种非常常见的分振幅干涉方法。基于这两种干涉的基本原理，科学家们研制出了诸如迈克尔逊干涉仪、平面等倾干涉仪、斐索干涉仪、泰曼格林干涉仪等一系列干涉仪器，广泛应用于测量光学面型偏差，球面曲率半径，平行性误差，微小位移量，薄膜反射率和折射率等等。干涉仪目前正沿着更大测量口径、更高相位分辨率、更宽波段、更高智能化的方向发展[10]。
相移干涉需采集多幅不同相位差的干涉图，可以实现多余波前的点阵测量。其最简单四步法公式为：
（1）
（2）
