徑向剪切干涉測(cè)試技術(shù)研究.pdf_第1頁(yè)
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1、環(huán)路徑向剪切干涉儀(CRSI,cyclic radial shearing interferometer)是一種激光光束診斷系統(tǒng),其只需一幅干涉條紋就可測(cè)量被測(cè)光束波前相位和振幅。本論文主要運(yùn)用各種算法從單幀干涉條紋中提取波前相位或振幅,并將測(cè)量過程中不同算法的精度以及所帶來的誤差進(jìn)行對(duì)比研究,優(yōu)化CRSI特性參數(shù)。其研究?jī)?nèi)容和取得的成果如下:
   一、針對(duì)CRSI系統(tǒng),研究了重構(gòu)原始波前相位過程中的三個(gè)關(guān)鍵算法。第一、條紋延

2、拓算法;第二、單幀干涉條紋復(fù)原剪切波前算法:第三、重構(gòu)原始波前的迭代算法;
   二、使用2-DFFT算法進(jìn)行條紋延拓。延拓中使用Hamming窗濾波器確保延拓的干涉條紋和孔徑內(nèi)的干涉條紋具有同樣的周期結(jié)構(gòu),同時(shí)將孔徑中干涉條紋的平均值作為延拓條紋的背景,解決了孔徑內(nèi)外對(duì)比度不一致問題。
   三、推導(dǎo)了單幀干涉條紋復(fù)原波前的FFT算法和小波變換算法。通過仿真和實(shí)驗(yàn)分析了影響這兩種算法精度的主要因素。
   四、

3、推導(dǎo)了一種尋找FFT頻譜正一級(jí)的迭代逼近算法。通過仿真實(shí)驗(yàn),得知該算法精度和最大值法基本一致。在亟須求取正一級(jí)實(shí)數(shù)坐標(biāo)的條件下,該算法優(yōu)勢(shì)明顯。
   五、理論推導(dǎo)了重構(gòu)原始波前相位的迭代算法。將理想原始波前、迭代所得原始波前和剪切波前進(jìn)行前6項(xiàng)Zernike多項(xiàng)式擬合,發(fā)現(xiàn)重構(gòu)的原始波前和理想原始波前上的Zernike系數(shù)幾乎一致,通過對(duì)像差系數(shù)的比較證明了迭代法有效。
   六、分析了在實(shí)際重構(gòu)原始波前過程中軟件算法

4、所引入的誤差:(1)基于FFT算法求解剪切波前的誤差;(2)迭代算法自身誤差;(3)偏移量給直接迭代算法所引入的附加誤差,并計(jì)算了這三者引起PV和RMS總誤差。
   七、根據(jù)重構(gòu)原始波前相位的迭代算法,推導(dǎo)了重構(gòu)原始波前振幅的算法,并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。
   通過以上研究,說明從單幀徑向剪切干涉條紋中提取原始波前相位(或振幅)需要進(jìn)行干涉條紋延拓、剪切波前復(fù)原(或求出干涉條紋的背景光強(qiáng))、以及迭代重構(gòu)原始波前相位(或迭代

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