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闭合干涉条纹处理方法的研究

黄慧  
【摘要】:干涉测量在当今光学测量的发展和应用中有着举足轻重的地位,随着非球面镜等技术的发展,闭合干涉条纹的处理进入了人们的视线。本文针对闭合干涉条纹的处理进行研究,主要探讨基于坐标变换的方法和虚光栅莫尔条纹的方法处理闭合条纹。 研究了基于坐标变换处理闭合条纹的方法。基于坐标变换和灰度插值将采集的笛卡尔直角坐标系下的闭合的干涉条纹转化到极坐标系下,使干涉条纹不闭合。分别运用傅里叶变换、希尔伯特变换和条纹中心法对转化后的非闭合干涉条纹提取相位,再还原到原直角坐标系下,得到对应的三维相位分布。通过对不同相位提取方法特点的对比和分析,寻找一种适用于坐标变换后非闭合干涉条纹的方法。 研究了基于虚光栅莫尔条纹处理闭合条纹的方法。利用预先生成的四幅带有固定相位差的虚光栅参考干涉图与待测干涉图叠加,产生第三组带有待测波面信息的低频莫尔条纹。分别利用频域滤波和空域滤波的方法为叠加后的干涉图滤波,得到莫尔条纹并通过四步移相算法得到正确的相位分布。分析不同频率下虚光栅干涉图的处理结果,得到一个适合用该方法测量的频率范围。 根据上面的内容进行计算机仿真,利用以上方法进行处理得到的残差波前的PV值可以达到0.1λ,RMS值不超过0.02λ。同时,利用此仿真内容对一个待测件产生的实际干涉图进行处理,将得到的结果与其在ZYGO干涉仪上的测量结果进行对比,结果较为吻合。


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