Beidseitig optisch antastendes Interferometer zur Längenmessung von Endmaßen ohne Anschub
Physikalisch-Technische Bundesanstalt
Abstract
Die Länge prismatischer Körper wird mittels optischer Interferometrie – rückführbar auf die SI-Einheit Meter – gemessen. Üblicherweise werden dafür einseitig optisch antastende Twyman-Green- bzw. Kösters-Interferometer verwendet. Diese traditionellen Verfahren setzen einen Anschub der Endmaße an eine Referenzplatte voraus, um einen Bezug zur rückseitigen Endfläche herstellen zu können. Die dabei auftretenden Anschubkräfte und Wechselwirkungen des Endmaßes mit der Referenzplatte sind jedoch ein limitierender Faktor für die erreichbare Messunsicherheit. In der PTB wurde ein beidseitig antastendes Interferometer aufgebaut, welches mit zwei symmetrisch angeordneten Messarmen ein Endmaß, bzw. einen prismatischen Körper, von beiden Seiten gleichzeitig antastet. So kann der optische Weg entlang des Endmaßes gemessen werden, ohne dass ein Anschub an eine Referenzplatte nötig ist. Nachdem das beidseitig optisch antastende Interferometer in einer temperierbaren Vakuumkammer mit stabilen Messbedingungen vor einiger Zeit in Betrieb genommen worden ist, soll nun die Messunsicherheit durch Korrekturen der Optikfehler, des Phasensprungs und der Wellenfrontkrümmung weiter verringert werden.