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任意正弦调制的正弦移相干涉波面测量方法

刘乾 何建国 岳晓斌

刘乾, 何建国, 岳晓斌. 任意正弦调制的正弦移相干涉波面测量方法[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(3): 317002-0317002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0317002
引用本文: 刘乾, 何建国, 岳晓斌. 任意正弦调制的正弦移相干涉波面测量方法[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(3): 317002-0317002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0317002
Liu Qian, He Jianguo, Yue Xiaobin. Sinusoidal phase-shifting interferometry with arbitrary sinusoidal modulation for wavefront measurement[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(3): 317002-0317002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0317002
Citation: Liu Qian, He Jianguo, Yue Xiaobin. Sinusoidal phase-shifting interferometry with arbitrary sinusoidal modulation for wavefront measurement[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(3): 317002-0317002(8). doi: 10.3788/IRLA201948.0317002

任意正弦调制的正弦移相干涉波面测量方法

doi: 10.3788/IRLA201948.0317002
基金项目: 

国家核科学挑战计划(JCKY2016212A506-0107);国家自然科学基金(51605454);中国工程物理研究院超精密加工实验室基金(ZZ15008);中国工程物理研究院院长基金(YZJJLX2017007)

详细信息
    作者简介:

    刘乾(1983-),男,高级工程师,博士,主要从事光学检测方面的研究。Email:liuqian@caep.cn

  • 中图分类号: TH744.3

Sinusoidal phase-shifting interferometry with arbitrary sinusoidal modulation for wavefront measurement

  • 摘要: 针对正弦移相干涉(SinPSI)中位相调制无法精确控制的问题,提出了一种从时域频谱提取波面信息的任意正弦调制SinPSI方法(ASM-SinPSI)。首先,根据SinPSI信号频谱的第一、三个谱峰强度关系确定调制幅度,并采用空间随机点的方法避免了分母零值的问题,然后从SinPSI信号的前三个谱峰中获得波面位相的正切数值与符号信息,最后以反正切计算波面位相。数值仿真表明:在未知调制信息情况下,ASM-SinPSI的波面位相提取误差为0.016 rad。在调制幅度为1.6、2、2.5、3 rad时的测量实验中,ASM-SinPSI均可精确提取波面位相,与真实波面偏差的最大值为0.058 7 rad。在1.5~3.5 rad区间内的任意调制幅度下,ASM-SinPSI无需精确预知调制信息即可高精度提取波面位相,放宽了对移相器的严苛要求。
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-11-10
  • 修回日期:  2018-12-10
  • 刊出日期:  2019-03-25

任意正弦调制的正弦移相干涉波面测量方法

doi: 10.3788/IRLA201948.0317002
    作者简介:

    刘乾(1983-),男,高级工程师,博士,主要从事光学检测方面的研究。Email:liuqian@caep.cn

基金项目:

国家核科学挑战计划(JCKY2016212A506-0107);国家自然科学基金(51605454);中国工程物理研究院超精密加工实验室基金(ZZ15008);中国工程物理研究院院长基金(YZJJLX2017007)

  • 中图分类号: TH744.3

摘要: 针对正弦移相干涉(SinPSI)中位相调制无法精确控制的问题,提出了一种从时域频谱提取波面信息的任意正弦调制SinPSI方法(ASM-SinPSI)。首先,根据SinPSI信号频谱的第一、三个谱峰强度关系确定调制幅度,并采用空间随机点的方法避免了分母零值的问题,然后从SinPSI信号的前三个谱峰中获得波面位相的正切数值与符号信息,最后以反正切计算波面位相。数值仿真表明:在未知调制信息情况下,ASM-SinPSI的波面位相提取误差为0.016 rad。在调制幅度为1.6、2、2.5、3 rad时的测量实验中,ASM-SinPSI均可精确提取波面位相,与真实波面偏差的最大值为0.058 7 rad。在1.5~3.5 rad区间内的任意调制幅度下,ASM-SinPSI无需精确预知调制信息即可高精度提取波面位相,放宽了对移相器的严苛要求。

English Abstract

参考文献 (15)

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