在光学制造和检测领域，高精度计算全息（CGH）是各类非球面光学元件检测的核心工具，CGH的精度直接决定了非球面的最终精度指标，其主要受限于(1)CGH设计误差;(2)CGH基板的加工误差；(3)CGH的刻蚀误差。CGH的精度一直是光学制造和检测人员十分关注的问题。
近日，我司在高精度CGH基板加工领域，成功实现重大突破！系列化生产了6寸、8寸、12寸等多种型号的CGH基板。其中，6寸(152.4mm)系列的平行达到<0.2角秒，透射波前精度@有效区域达到RMS<0.6nm，这是我司团队历经技术攻坚与沉淀后的重要里程碑。
一、6寸系列：平行与透射面形的精准突破
6寸系列CGH基板，依托先进的环抛加工与离子束加工工艺，以及功能强大的ZYGO MST干涉仪，可以实现超高精度的CGH加工和检测。
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环抛机加工 | 离子束加工设备 | 450mm ZYGO MST干涉仪 |
6寸系列CGH基板面形精度实现了跨越式提升：
(1) 常规精度基板：6寸CGH基板产品的平行度<1角秒，透射面形误差控制在RMS<5nm @D140mm有效区域；
(2) 高级精度基板：6寸CGH基板产品的平行度<0.5角秒，透射面形误差控制在RMS<2nm @D140mm有效区域；
(3) 超高精度基板：6寸CGH基板产品的平行度<0.2角秒，透射面形误差控制在RMS<0.8nm @指定的有效区域(一般为D100mm左右)；
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6寸-001平行参数=0.47角秒 | 6寸-001平行参数=0.19角秒 |
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6寸-003透射面形RMS=1.0nm | 6寸-004透射面形RMS=1.2nm |
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6寸-005透射面形RMS=0.69nm | 6寸-006透射面形RMS=0.59nm |
二、大尺寸CGH基板系列
8寸、12寸系列CGH基板主要面向大尺寸光学镜片的检测，特别是凸球面、凸非球面的检测。同样基于环抛粗加工+离子束/磁流变加工+Zygo MST检测，8寸、12寸系列CGH基板一般精度可以达到透射波前RMS<4nm，平行优于1角秒，最高可以达到RMS<2nm。
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8寸001基板RMS=3.1nm@190mm | 8寸002基板RMS=3.3nm@190mm |
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12寸001圆形基板RMS=2.79nm@D270mm | 12寸002圆形基板RMS=3.9nm@D270mm |
三、基于高精度CGH的非球面检测
基于自研的高精度CGH基板，结合电子束刻蚀(EBL)技术，可以实现高精度CGH的研制。近日，采用ZYGO干涉仪+6寸高精度CGH基板(RMS<1.0nm @D100mm)研制的高精度CGH，对采用磁流变加工的D260mm同轴非球面进行多角度旋转检测，三个角度(0°，120°，240°)，均达到了RMS=0.01λ @λ=633nm，充分证明了高精度CGH基板的有效性，为后续更高精度非球面的研制奠定了技术基础。
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非球面0°检测数数据 |
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非球面120°检测数据 |
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非球面240°检测数据 |
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三个数据均旋转到0度的对比，可以看出，三次检测结果不仅在数值上具有很高一致性，在面形高低分布上也具有极高的一致性 |