基于非均匀傅里叶变换的平行平板光学均匀性的测量方法

    公开(公告)号:CN108872153B

    公开(公告)日:2020-12-11

    申请号:CN201810950390.7

    申请日:2018-08-20

    Abstract: 本发明公开了一种基于非均匀傅里叶变换的平行平板光学均匀性的测量方法,首先通过在菲索型波长移相干涉仪中,分别移相采样放置待测平行平板和空腔下的干涉图;其次,对干涉图各点的干涉光强数据,采用基于快速高斯网格法(FGG)的非均匀傅里叶变换,转化至频域进行频谱分析;最后,提取不同干涉腔长下对应的频率分量进行逆傅里叶变换获得干涉图的相位信息,将其恢复为波面信息后,计算得到待测平行平板的光学均匀性。本发明采用非均匀傅里叶变换频谱分析法,降低了波长移相时的非线性误差引起的测量误差,操作简单,步骤少,可用于大口径光学材料光学均匀性的高精度测量。

    一种基于平面配准的球面子孔径拼接方法

    公开(公告)号:CN110889800A

    公开(公告)日:2020-03-17

    申请号:CN201910999732.9

    申请日:2019-10-21

    Abstract: 本发明公开了一种基于平面配准的球面子孔径拼接方法,步骤如下:在球面上沿着纬度,每隔一定经度,呈环带规划子孔径拼接路径;将干涉测量得到的子孔径数据,运用Zernike多项式去除低频信息拟合到平面;运用Fourier Mellin图像配准,得到同一环带相邻子孔径在平面内的旋转量和平移量;将同一环带内子孔径依次拼接,在平面内排布,产生二维环带数据;平面环带建立极坐标系,按照极坐标的极径、极角展开,得到矩阵数据;对展开后的矩阵数据进行配准,所有环带和封顶子孔径都在同一平面拼接,得到全口径平面数据;将全口径平面数据转换到球坐标系,形成完整三维球面数据。本发明完成了球面干涉测量中的球面的全口径显示,为球面元件的高精度全表面检测提供参考依据。

    抗振动菲索干涉测量装置及方法

    公开(公告)号:CN110319769B

    公开(公告)日:2021-04-13

    申请号:CN201910554795.3

    申请日:2019-06-25

    Abstract: 本发明公开了一种抗振动菲索干涉测量装置及方法,可降低振动对测量结果的影响。装置包括用于对光源进行扩束准直及偏振态调制的短相干光源模块;用于检测被测镜与参考镜振动相位平面的辅助干涉测量模块;用于测量被测镜相位分布的主干涉测量模块。光源模块为短相干光源,结合迈克尔逊干涉测试光路,可得到一对具有特定光程差的正交线偏振光;主光路与辅助光路分别单独成像获得干涉图,其中辅助光路为双通道设计,可分别测量参考镜与被测镜的振动平面。最后对得到的三组干涉图进行相位解算即可得到被测光学元件面形。本发明的装置和方法不仅抗振动效果好、而且测量精度高,成本较低。

    基于非均匀采样校正的抗振动白光干涉测量方法

    公开(公告)号:CN112525070A

    公开(公告)日:2021-03-19

    申请号:CN202011298694.3

    申请日:2020-11-18

    Abstract: 本发明公开了一种基于非均匀采样校正的抗振动白光干涉测量方法,所述方法包括以下步骤:采集待测件的白光干涉图序列和准单色光干涉图序列;对准单色光干涉图进行基于频域峰值亚像素定位的振动倾斜平面计算,并利用这些倾斜平面计算白光干涉图中每个像素位置的非均匀移相采样间隔;利用非均匀傅里叶变换校正白光干涉信号;对校正后的白光干涉信号进行调制度峰值位置的提取,以此恢复被测件表面的形貌分布。本发明采用双通道的白光干涉系统分别获取单色光干涉图序列以及白光干涉图序列,利用单色光干涉图序列来解算出振动影响下的采样间隔误差,以此来校正畸变的白光干涉信号,复原出被测件表面的形貌分布,该方法成本较低且测量精度高。

    一种基于倾斜平面高精度提取的抗振动干涉测量方法

    公开(公告)号:CN112066909A

    公开(公告)日:2020-12-11

    申请号:CN202010857538.X

    申请日:2020-08-24

    Abstract: 本发明公开了一种基于倾斜平面高精度提取的抗振动干涉测量方法,包括以下步骤:对振动环境下采集的干涉图进行Fourier变换,并在频域中提取+1级峰值坐标;以步骤1得到的峰值坐标为中心,细化其周围频谱数据,获得新的峰值坐标,重复该过程直至获得亚像素精度峰值坐标;利用所述亚像素精度峰值坐标求解倾斜相位平面;利用最小二乘法求解最终相位分布信息。本发明无需对干涉仪进行硬件改动,具有较强的实用性和适用性,有望为振动环境下的移相干涉测量提供一种低成本、高精度的解决方案。

    双斐索腔动态短相干干涉测量装置及方法

    公开(公告)号:CN111929036A

    公开(公告)日:2020-11-13

    申请号:CN202010735522.1

    申请日:2020-07-28

    Abstract: 本发明公开了一种双斐索腔的动态短相干干涉测量装置及方法,该装置包括:用于产生两对正交偏振光的双斐索腔短相干照明系统,用于对正交偏振光扩束准直的扩束系统,用于构成s波斐索干涉腔和p波斐索干涉腔的双斐索干涉腔,用于对反射光束准直缩束的准直系统,用于调节双斐索干涉腔反射光束中s波的传播方向的s波通道,用于调双斐索干涉腔反射光束中p波的传播方向的p波通道,用于分离s波斐索干涉腔和p波斐索干涉腔的反射光束的分光系统,用于获取双斐索腔的干涉信息,并对待测面成像的成像系统。本发明能有效降低环境振动对波前测量的影响,且具有测量精度高、速度快等优点,可有效用于复杂环境下对光学面形的高精度测量。

    利用面激光的双通道时序差分动态白光干涉测量装置及方法

    公开(公告)号:CN118129635A

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202410083358.9

    申请日:2024-01-19

    Abstract: 本发明公开了一种利用面激光的双通道时序差分动态白光干涉测量装置及方法,装置包括:白光照明单元,用于产生形貌测量所需的白光;面激光照明单元,用于产生振动监控所需的面激光面;白光测试单元,用于产生参考白光和包含待测物件信息的测试光;激光辅助单元,用于产生辅助的参考激光;白光干涉成像单元,用于接收白光干涉条纹信息,并对待测物体进行成像;面激光干涉成像单元,用于接收面激光干涉条纹信息,并对待测物体进行成像。本发明利用面激光照明和复合干涉参考配置构造振动测试通道,并通过多腔复合干涉条纹的时序差分、空间移相分析解算出每一帧的振动倾斜相位,与白光相位测试通道相结合,从而实现振动环境下多样化高端精密器件的高精度动态白光干涉测量问题。

    用于抗振动干涉测量的快速高精度相位复原方法

    公开(公告)号:CN112097677B

    公开(公告)日:2022-03-18

    申请号:CN202010870958.1

    申请日:2020-08-26

    Abstract: 本发明公开了一种用于抗振动干涉测量的快速高精度相位复原方法,包括:取干涉图中某一行和某一列数据,得到两组一维干涉信号;构建相位分布和倾斜参量的交替迭代优化模型;计算一维干涉信号的倾斜参量初始值;利用交替迭代优化模型对一维干涉信号进行交替迭代,获得对应的一维干涉信号倾斜参量;根据一维倾斜参量计算原二维干涉图的振动倾斜平面的倾斜参量;利用最小二乘解相法解算原干涉图的相位信息。本发明对于振动倾斜幅度大、条纹数量少、闭合条纹和非闭合条纹、背景和调制度非均匀的情况都具有很高的相位复原精度和很快的迭代收敛速度,无需对干涉测量系统进行硬件改动,为振动环境下的移相干涉测量提供了一种低成本、高精度的解决方案。

    一种动态相位变形干涉测量装置及方法

    公开(公告)号:CN110017794B

    公开(公告)日:2020-09-11

    申请号:CN201910285634.9

    申请日:2019-04-10

    Abstract: 本发明公开了一种动态相位变形干涉测量装置及方法,该装置包括:用于产生一对正交偏振光的泰曼‑格林式干涉测量系统,用于产生参考光的参考光路,用于产生测试光的测试光路,用于对参考光和测试光分别进行分束,获得两对参考光和测试光的分光系统,用于对某一对参考光和测试光附加载频的载频环路系统,用于实现另一对参考光和测试光至成像系统的光程与所述某一对参考光和测试光经载频环路系统至成像系统的光程相同的测试环路系统,用于获取干涉信息,并对被测件成像的成像系统。本发明能有效降低环境振动和大气湍流对波前测量的影响,且具有系统复杂度低、测量速度快等优点,可有效用于复杂环境下对光学面形的高精度测量。

    基于偏振复用的大视场成像装置及方法

    公开(公告)号:CN111273453A

    公开(公告)日:2020-06-12

    申请号:CN202010024391.6

    申请日:2020-01-10

    Abstract: 本发明公开了一种基于偏振复用的大视场成像装置及方法,装置包括覆盖目标视场的N个光通道,以及接收所有光通道出射光的同轴依次设置的成像物镜和偏振相机,所有光通道的出射光均为线偏振光。方法包括:来自目标的不同方向的光束分别入射至N个光通道,产生N束线偏振光;N束线偏振光同时入射至成像物镜,成像至偏振相机形成偏振复用的视场目标信息;从偏振复用的视场目标信息中采集N束线偏振光的强度,之后通过偏振解复用处理方法解算出N个光通道中线偏振光的强度。本发明通过多组平面反射镜与偏振相机相结合的形式进行目标偏振成像,能够实现超大视场角成像与目标信息采集,具有结构紧凑、复杂度低、成像视场角大、成像质量好等优点。

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