雙波長(zhǎng)光干涉光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與移相仿真研究.pdf

1、光學(xué)干涉測(cè)試技術(shù)可以用于對(duì)光學(xué)元件面形、光學(xué)系統(tǒng)性能以及光學(xué)材料特性進(jìn)行高精度測(cè)試，然而傳統(tǒng)的單波長(zhǎng)可見光移相干涉儀的測(cè)量范圍受到其工作波長(zhǎng)的制約，不能用于大面形偏差的面形測(cè)量，例如臺(tái)階面和非球面的面形檢測(cè)。雙波長(zhǎng)移相干涉術(shù)利用兩種不同的波長(zhǎng)作為工作波長(zhǎng)對(duì)待測(cè)面進(jìn)行干涉測(cè)量，通過提取等效波長(zhǎng)相位信息恢復(fù)待測(cè)面形信息，可以有效地?cái)U(kuò)展單波長(zhǎng)可見光干涉儀的測(cè)量范圍，實(shí)現(xiàn)大偏差面形的高精度測(cè)量。
　　本文研究了雙波長(zhǎng)干涉術(shù)的基本原理，利用

2、Zemax光學(xué)設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)了一套雙波長(zhǎng)干涉系統(tǒng)，主要包括擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)設(shè)計(jì)、干涉光路設(shè)計(jì)以及成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)，并完成了系統(tǒng)公差分析，設(shè)計(jì)結(jié)果滿足各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)要求，符合光學(xué)元件加工和裝調(diào)的容差范圍。研究了等效波長(zhǎng)相位提取算法，利用高階移相算法和Carré算法改進(jìn)了傳統(tǒng)的雙波長(zhǎng)算法，并對(duì)相關(guān)算法進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算仿真，仿真所使用到的兩種波長(zhǎng)分別為632.8nm和543nm，仿真結(jié)果表明，改進(jìn)的雙波長(zhǎng)算法具有較高的面形復(fù)原精度，并且可以有效地抑制移相誤