Längenmessungen in einseitig und beidseitig optisch antastenden Interferometern

Mit dem beidseitig antastenden Interferometer der PTB wird die Länge prismatischer Körper (z. B. Endmaße), rückgeführt auf das internationale Einheitensystem, gemessen. Das System besteht aus zwei gegenläufigen Strahlen, die in einer Vakuumkammer unter stabilen Messbedingungen beide Endflächen eines Körpers gleichzeitig optisch antasten. Im Gegensatz zu üblicherweise genutzten einseitig antastenden Interferometern wird kein mechanischer Anschub an eine Referenzplatte benötigt, um einen Bezug zur Rückseite des Maßes zu erhalten. Dadurch werden die Reproduzierbarkeit und die erreichbare Messunsicherheit nicht mehr durch diesen mechanischen Kontakt begrenzt. Da die Längenmessung im beidseitigen System ohne Referenzplatte aber nicht der Norm entspricht, muss untersucht werden, inwieweit die Ergebnisse übereinstimmen. Eine Herausforderung dabei ist der erhöhte Einfluss der Oberflächenrauheit sowie des Phasensprungs bei der Reflexion auf das Messergebnis. Um diese Effekte zu korrigieren, werden die Oberflächeneigenschaften ellipsometrisch gemessen. So können die Messungen des beidseitig antastenden Interferometers mit denen des normkonformen einseitigen Verfahrens verglichen werden.