中波红外激光干涉仪基于中波红外相干光源、移相干涉术及菲索型干涉等多项原理设计，搭载高精度快速移相、自研MAPSI多表面测量[1-2]、高精度相位解包、高精度抗振测量等核心自研技术，具备面形误差、透射波前误差、光学均匀性、面形Zernike拟合、系统传递函数（ITF）[3]等测量功能，确保复杂工业环境下依然实现稳定、精准的实时检测。
应用领域包括：
✔ 红外光学材料（如：硅、锗、硫系、氟化钙）光学均匀性检测；
✔ 红外光学元件面形误差检测；
✔ 红外光学透镜透射波前误差检测；
✔ 红外光学透镜组装调；
✔ 光学元件粗抛光加工阶段大偏离面形误差测量；
✔ ……
本设备具备：
✔ 纳米级测量精度（标配面形误差测量精度RMS≤λ/50 或 PV≤λ/10，λ = 3390nm）；
✔ 支持平行平板双面面形检测（选配波长移相）；
✔ 支持通过配备相应扩束系统及大口径标准镜，将测量口径扩大至≥Φ500mm；
✔ ……
中波红外激光干涉仪技术规格表
| 序号 | 参数 | MWIR-SM | MWIR-SW | MWIR-SMW | MWIR-DM | MWIR-DW |
MWIR-DMW |
| 1 | 中心波长（λ） | 3390±1 nm | 3390±1 nm和用户定义一个波长（即双工作波长）[4] | ||||
| 2 | 测量口径 | Φ101.6 mm (标配)、最大可提供≥Φ500mm（选配）[5] | |||||
| 3 | 测量光束中心高 | 108 mm | |||||
| 4 | 移相方式 | 机械移相 | 波长移相 | 机械移相和波长移相[4] | 机械移相 | 波长移相 | 机械移相和波长移相[4] |
| 5 | 光学均匀性测量（针对楔板） | ✅️ | ✅️ | ✅️ | ✅️ | ✅️ | ✅️ |
| 6 | 光学均匀性测量（针对平行平板及楔板）[1-2] | ❌️ | ✅️ | ✅️ | ❌️ | ✅️ | ✅️ |
| 7 | 光源相干长度 | ≥300 m | |||||
| 8 | 测量腔长 | ±2 m | |||||
| 9 | 干涉图分辨率 |
640×512（标配）、1088×1088（选配） | |||||
| 10 | 采集帧率 |
60 Hz | |||||
| 11 | 对点画面分辨率 |
640×512（标配） | |||||
| 12 | 对点视场（x和y方向） |
±2°（标配）、±3° (选配) | |||||
| 13 | 透射标准镜（TF）及二维调整架 | 1套，调节范围±4° | |||||
| 14 | 透射标准镜（TF）参考面面形误差 |
PV≤λ/20（标配）、PV≤λ/50（标配）或更优 (选配)， 并提供CNAS或CMA检测报告 | |||||
| 15 | 反射标准镜（RF）及二维调整架 | 1套，调节范围±4° | |||||
| 16 | 反射标准镜（RF）面形误差 | PV≤λ/20（标配）、PV≤λ/50（标配）或更优 (选配)， 并提供CNAS或CMA检测报告 | |||||
| 17 | 对点及调焦用遥控器 | 1个 | |||||
| 18 | 干涉仪腿调整块 | 4个 | |||||
| 19 | 测量软件 | PhasePro（提供1年免费升级和维护）及《软件使用说明书》 | |||||
| 20 | 辅助工具方面 |
4英寸端口提供1个高同轴度可见光指示器（配4-inch卡口，如图5所示[7]）、大口径端口另提供1个专用可见光激光指示器（对点范围±90°）及《辅助工具使用说明书》 | |||||
| 21 | 功能 | Mask掩膜（含圆形、椭圆形、矩形、圆角矩形、自由多边形、多Mask并与非集操作）、相机参数调节、激光器功率调节、测量结果2D轮廓图显示、3D轮廓图显示、标准面形检测色度条、去像差、PV&RMS结果显示、PV&RMS数据记录与导出、6阶Zernike多项式拟合、通用.dat数据保存与导入、ISO10110报告、Seidel像差报告等功能；面形误差、透射波前误差、光学均匀性、多表面测试、ITF测试等测量模块。 | |||||
| 22 | 电源要求 | AC 110-220V、50-60 Hz | |||||
相关图片及视频：
图1 中红外光学元件主要被测对象
图2 上海光机所自研4英寸中波红外干涉仪[4]
图3 基于多尺度移相干涉术（MAPSI）的多表面测量专利技术[1-2]
图4 Φ600mm口径光学元件绝对检测装置与三表面原位绝对面形检测专利技术[6, 15-16]
图5 4英寸端口高同轴度可见光指示器（对点范围±90°，配4-inch卡口）[7]
图6 能绕过中波红外相机噪声、异常点的相位解包技术[8]
图7 市面上一些中红外光学元件光学均匀性测量结果（反映材料内部性能）
图8 采用高稳定性气浮装置，便于大口径元件的平稳搬运与转运
大口径调整架调节机构采用无回程间隙凸轮传动调节结构，并内置自锁功能，替代传统蜗轮蜗杆传动结构，从根本上解决了蜗轮蜗杆因回程间隙大、调节精度低、干涉条纹难以在短时间内调零等问题，提升用户使用便捷性：
图9 新型无回程间隙的凸轮传动调整结构
参考资料（以下公开资料均源自本课题组）：
[1] 鲁棋,丁毅凡,刘世杰等. 一种基于样本熵的透明平行光学元件面形检测方法. CN202410442113.0, 2024.04.12.
[2] Yifan Ding, Qi Lu*, Shijie Liu, Xu Zhang, Dapeng Chen, and Jianda Shao, "Surface profile measurement of transparent parallel plates by multi-scale analysis phase-shifting interferometry (MAPSI)", Optics and Lasers in Engineering 181, 108432 (2024). https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2024.108432
[3] Xu Zhang, Qi Lu, Tianzhu Xu, Ying Sun, Shijie Liu, Dmitry Silin, Ilya Kozhevatov, Efim Khazanov, "The influence of phase-shifting algorithms on the instrument transfer function in a Fizeau interferometer," Proc. SPIE 12319, Optical Metrology and Inspection for Industrial Applications IX, 123190O (2022)
[4] 鲁棋,裴惠熠,刘世杰. 一种大口径双通道双移相中红外激光干涉仪. CN202511534327.1, 2025.10.26.
[5] 鲁棋,马超凡,刘世杰等. 一种离轴两反系统低应力装配结构. CN202511534341.1, 2025.10.26.
[6] You Zhou, Shijie Liu, Qi Lu, Yunbo Bai, Fulin Wu, Jianda Shao, In situ absolute surface metrology for a 600 mm aperture interferometer, Optics and Lasers in Engineering, 129, 2020, 106054.
[7] 鲁棋,杨帆,刘世杰等. 一种干涉仪用的高同轴度激光指示器及自校准方法. CN202510844047.4, 2025.06.23.
[8] 丁毅凡,鲁棋,刘世杰等. 基于多路径搜索的高精度、快速相位复原软件V1.0. 2025SR2487187.
[9] 王培力,丁毅凡,鲁棋等. 中红外宽光谱激光干涉仪. CN202310901392.8. 2023.07.21.
[10] 刘世杰,鲁棋,周游等. 宽光谱球面透射标准镜. CN202010199957.9, 2020.03.20.
[11] Xu Zhang, Qi Lu, Yunbo Bai, Shijie Liu, Jianda Shao, "Design and analysis of wide-band transmission spheres for multiwavelength interferometers," Opt. Eng. 60(8) 085102 (2021)
[12] 刘世杰,鲁棋,周游等. 多波长激光干涉仪. CN201810749061.6, 2018.07.10.
[13] Qi Lu, Yifan Ding, Wei Wang, Shijie Liu, and Min Xu, "VIS-NIR superachromatic triplet design with five-color correction for a broadband interferometer," Appl. Opt. 61, 8880-8888 (2022)
[14] Qi Lu, Shijie Liu, Jianda Shao, You Zhou, Tianzhu Xu, Jingyu Pan, Shenghao Wang, Yunbo Bai, Xueke Xu; A simple high-precision wide-spectrum interferometric system. Rev. Sci. Instrum. 1 July 2019; 90 (7): 075109.
[15] 白云波,周游,刘世杰等. 用于干涉仪平面标准镜绝对面形检测的旋转机构. CN201910206648.7, 2019.03.19.
[16] 刘世杰,白云波,周游等. 平面光学元件绝对面形检测装置. CN201710380378.2, 2017.05.25.
[17] 刘世杰,周游,白云波等. 双通道双波长干涉检测装置. CN201610551583.6, 2016.07.14.
[18] 刘世杰,周游,白云波等. 大口径高平行度光学元件波前检测装置. CN201610024221.1, 2016.01.14.
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