PV、pv、Power、N、ΔN之间的关系

一、PV释义：

    PV (Peak to valley)，也叫峰谷值，是光学表面面形质量的常见指标。它是指在取样范围内（基于2D轮廓线或者3D数据地图），去除基准面之后；最高点和最低点之间的高度差。

    PV值以物理长度为单位，其意义也易于理解。基于所需的基准面，所有像素最大的偏差范围，直接了当地反映了当前光学表面的加工质量。根据以往长期光学测试的经验，PV值和另一个重要的面形指标RMS，常常保持着一定的比例关系，一般在5：1左右。

    PV值是一个非常“特立独行”的面形指标，和RMS（均方根误差），Sa（平均高度差）有很大不同。RMS和Sa作为典型的统计面形指标，是所有有效的像素点都参与平均而来，极少数的极值点会被所有像素平均；而PV值却恰恰相反，是在百万像素中，仅仅选取最极端偶然的最低最高的两个像素，决定结果。这一计算方式使PV值在高分辨率干涉仪上重复性，可复现性，可比对性都变得很困难。

二、何为Power、PV、pv

――PV值与移出Power值后的pv值

pv^2=PV^2-Power^2

三、关于PV值及Power值与N及△N的关系

参考文献：

徐德衍，光学元件技术要求与检验国际新标准的若干问题，光学仪器，第24卷 第1期，2002。

    迄今为止, 绝大多数国内光学厂家仍习惯沿用“N ”,“ΔN ”表示面形偏差(GB2831―81) , 这种表示简明, 易懂但“粗”、且也遗漏些信息。下面解释一下PV 值及Power值与N及ΔN之间的对应关系。

        从PV值及Power 值定义去考虑, 对于一个理想的大球波面, 其PV 值等于Power 值, 换句话说, PV值与Power值愈接近, 波面不规则性的影响愈小; 相反, PV值与Power 值相差愈大, 波面不规则程度(或称局部误差) 愈明显。

   从图中可以看出，对于较理想波面，2倍的PV值或Power值（一般均以波长为单位）可作为光圈数N的参考数；

        对于不规则波面，丨PV-Power丨的2倍可作为△N的参考值，Power值的2倍作为N的参考。

四、摘自：光学元件技术要求与检验国际新标准

关于PV值及Power值与N及△N：无严格对应关系

对于较好的波面：2*PV(Power)≈N

对于不规则波面：2*丨PV-Power丨≈△N                    2*Power≈N

结论：

1、单纯用PV值（指标）评定波面或镜面是不够的；

2、应指出是相对于最佳拟合球面的PV值或就是两波面最大距离的PV值；

3、考虑到波面的旋转对称性是十分重要的，尤其在神光装置中的补偿效果；

4、建议：定义的PV值用大写；用最佳拟合球面分离出的PV值用小写，以示区别。

摘自梁文军《干涉仪原理及应用》

1、测试物镜时点亮Power

2、测试平面镜时不点亮Power

六、摘自“浅析光学表面的表示方法及其相互关系”

1、最大峰谷值与光圈局部误差的关系

        最大峰谷值是表面最大峰值与最小谷值之差。光圈局部误差是指任意方向上干涉条纹的不规则程度。前者的测量基准时拟合平面，后者是直条纹（理想平面）。（高精度表面通常为波浪形状）对于波浪形面形，二者是一致的。光圈局部误差判读时如果出现对直条纹的正偏离（如中心高）和负偏离（如塌边）则按其中的绝对值最大者取值。因此，最大峰谷值的峰值与谷值中的绝对值大者相当于局部误差值。当最大峰值与最小谷值为未知时，可按最大峰谷值的五分之三来估算。

2、最大峰谷值与半径误差光圈数的关系

       在低精度、中等精度的光学表面中，凸凹形状的表面表现出半径误差（光圈数N）为主要误差，而局部光圈数ΔN经常在0.1N以内（ΔN其实很大，）；光学表面半径误差光圈数N按包含凸凹形状顶点在内的截面上的最大峰谷值计算得到，对称零件的表面最大峰谷值接近直径方向的截面。

        pv=N*λ/2，则N=2pv/λ

       在zygo干涉仪上pv参数设定0.5 因此N＝PV/λ

       这取决于你是测平面还是测曲面，还取决于你是否remove POWER还是keep POWER。如果测平面的flatness，应keep POWER，此时PV=N/2;如果remove power则测得的PV＝IRR＝∆N/2;如果测球面，测只能测IRR，此时同平面的IRR一样测，要说明的是以上的等式关系是以单位为wave为准。

      zygo仪器测量光学零件的光圈（N）,读的不是很准，要读的话就是软件上面surface map 中的power值，不过要把单位转化成光学单位。至于局部光圈读profile map中的pv直，很准确，把surface map 中的line放在最高点和最低点位置，看高或低所占的pv的比例就行

       一道圈是面型偏差有二分之一个波长大小,546.1nm是标准波长,PV是面型偏差的最大值,除以546.1就是几分之几波长,和二分之一个波长比较,有几个二分之一波长就有几到圈