在描述光学元件的面形误差，例如 Irregularity时，行业标准是 1 fringe = λ (一个波长) ，这里对应的是光程差。

两个场景：表面高度 vs. 光程差

产生混淆的根本原因在于，我们有时关心物体的物理高度，有时关心光线的光程差。

1. 表面高度

• 这是指镜片表面实际“凸起”或“凹陷”的物理高度。

• 对于一个在反射模式下工作的干涉仪检测镜片表面，光线是来回两次通过这个高度差。

• 所以，一个物理高度为 h 的瑕疵，会导致 2h 的光程差。

2. 光程差

• 这是干涉仪直接测量的量，是两束相干光（测试光和参考光）在相位上的差异。

• 1个条纹的出现，就代表着 1个波长（λ）的光程差，这是定义。

为什么会有 “1 fringe = 1/2 λ” 的说法？

这种说法通常出现在反射镜检测的语境中。

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• 当干涉仪测量一个反射镜时，如果镜面上有一个高度为 h 的凸起，光线会先走上坡路，反射后再走下坡路，总共多走的路程是 2h。

• 要产生一个条纹即 λ 的光程差，所需的实际物理高度 h 只需要是 λ/2。

  公式：2h = λ => h = λ/2

所以，在反射镜检测中，人们有时会口语化地说：“一个条纹对应半波（λ/2）的高度误差。” 这里的“半波”指的是物理表面高度。

那么行业标准是如何规定的？

为了避免混淆，光学设计和加工行业形成了一个明确的标准和惯例：

当在图纸或规格书上注明“N fringes”的不规则度或光圈数时，它指的是基于光程差（OPD）的，即 1 fringe = λ。

• 国际标准 ISO 10110-5，光学和光子学-图纸准备-第5部分：表面形貌公差中采用的就是这个定义。

• 当你看到“Zernike irregularity: 0.05 fringes”时，它明确表示最大光程差为 0.05λ。根据我们之前的计算，这对应于：

• 光程差： 0.05 * λ

• 对于反射镜的实际表面高度差： (0.05 * λ) / 2 = 0.025 λ （因为光线来回两次）

让我们回到最初的问题：“Zernike irregularity: 0.05 fringes”

1. 单位确认： 在这个语境下，1 fringe unequivocally（明确地）等于 1λ （一个波长）的光程差。

2. 数值含义： 0.05 fringes 表示最大光程差为 0.05λ。

3. 实际高度： 如果这个镜片是反射镜，那么其表面的实际峰-谷高度差就是 0.025λ（大约15.8 nm）。如果这个镜片是透镜，情况会更复杂一些，因为光线是透射，但评估时依然使用基于光程差的“fringe”作为统一标准。

所以，说“1个条纹”：永远指 1λ 的光程差，这是报告的标准单位。

说“表面误差是半波”： 通常是在反射检测的特定语境下，指产生1个条纹所需的物理高度。

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