亚斯光学：平面平晶与等厚干涉条纹——0.03μm 平面度是怎么读出来的

计量实验室与光学加工车间里，平面平晶是一块看起来毫无装饰的圆形玻璃，但它能把肉眼看不见的微米级平面度变成数得出来的条纹。理解等厚干涉的原理，就读懂了"1 级平晶"这三个字背后的光学含义。本文作客观梳理。

一、等厚干涉的产生条件

平晶工作面与被测表面之间夹着一层空气膜。单色光从平晶上方垂直入射，在空气膜上、下两个表面反射后相遇，形成干涉条纹。当两表面理想平行时，空气膜厚度处处相等，视场均匀；当被测表面存在起伏，空气膜厚度随位置变化，同一厚度位置出现同一条纹——这就是等厚干涉。

相邻两条明纹（或暗纹）对应的空气层厚度差为 λ/2。以 He-Ne 激光波长 632.8nm 计，每跨过一条条纹，空气层厚度变化约 0.316μm；以钠光 589.3nm 计，约 0.294μm。微米级的平面度起伏，由此被放大为可目视计数的条纹间距。

二、条纹弯曲量与平面度数值

被测表面不平时，原本直的条纹发生弯曲。平面度偏差按下式换算：

Δh = (a / b) × (λ / 2)

其中 a 为条纹最大弯曲量，b 为相邻条纹间距。弯曲方向对应表面凹凸：条纹向平晶接触边缘弯去，表明被测面凸起；反向则为凹陷。这一判读规则就是光学车间常说的"光圈"读法。

由此可知平晶自身平面度的意义：测量基准面若存在误差，会直接叠加到读数里。1 级与 2 级平晶的数值差异，正是基准面误差量级的差异。

三、亚斯平面平晶的精度谱系

亚斯平面平晶按 1 级、2 级两档加工，采用高均匀性光学玻璃或石英材料，主要规格的平面度指标如下（μm）：

在 2/3D 区域内，1 级平晶指标可进一步收紧到 0.03–0.09μm。口径增大时平面度数值放宽，这是大口径平面加工的物理极限所致——面型误差随口径与口径的高次幂增长，而非线性缩放。

四、平晶之外的关联元件

同一计量体系中，平行平晶用于检定平行度，其两面平行度指标可达角秒量级；平面平晶则服务于量块研合性检定、量块与平台工作面平面度比对。亚斯在该品类配套光学窗口（高精度级平面度 λ/20、平行度 1″–30″）与棱镜产品，加工依托 260 余台精密加工设备与 65 台专业检测仪器，平晶出厂逐件检测平面度与表面光洁度，超声波超净清洗后真空防潮包装。