matlab波长相移干涉仪测量平行平板的光学均匀性的研究仿真(2)
早在1966年，人们就提出了相移干涉测量技术的基本思想，由于当时的技术水平和设备限制，这种技术未得到进一步的发展。直到1974年Bruning等人提出移相干涉技术[2]，把通讯理论中同步相位探测技术引入到光学干涉技术中，标志着计算机辅助干涉计量测试中的一个重大的发展。自那以来，移相干涉测量技术采用精密的移相器件，综合激光、电子和计算机技术，实时、快速地测得多幅相位变化了的干涉图，从中处理被测波面各点处的相位分布，如不计标准参考面的基准误差，其测量不确定度可做到λ/50以上。
八十年代后，国际上将激光技术、图像处理技术、电子技术与计算机技术引入光干涉计量测试领域，用于光学系统及零部件波像差与成像质量的评价，实现了实时、快速、高精度、多参数、自动化计量测试。相位检测技术（主要指相移技术和Fourier变换技术等）的发展极大地推动了光学测量技术的进步。
在国外，波长调谐移相干涉测量技术已经有人进行过专门的研究，美国ZYGO公司推出了大孔径的VeriFireMST^TM波长移相干涉仪[3]，用于大尺寸光学零件的检测，美国ZYGO公司为移相干涉发展做了很大的贡献，该公司的GPI系列干涉仪是当今一种商品化、功能齐全的精密干涉测量仪器，中国引进甚多。澳大利亚CSIRO（联邦科学与工业研究组织）也已经制成了300mm孔径的费索型移相干涉仪，对一般光学表面误差的测量，短期内的测量重复误差可达到0.3nm[4]。瑞士FISBA的FST10型干涉仪则是另一种泰曼型的移相干涉仪，其主机体积小巧，特别适合测量小试样的面形。
在国内，上海大学在于瀛洁院长[5]的指导下，利用波长移相技术相关算法已实现了多表面反射光束的光学平板表面轮廓以及厚度测量，并且实现了较粗糙表面和台阶件的相关测量，此外，国防科技大学、成都精密光学工程研究中心以及国内其他相关科研院所也都在从事这方面的工作。[6]
1.1.2波长移相干涉技术的应用
目前，波长移相干涉技术主要应用于一般硬件移相方式无法适用的场合，特别是用于检测、校准大中型光学件或光学系统（如大口径天文望远镜的主镜、长焦距透镜等）。此外，还可以设计合适的算法来抑制寄生干涉条纹的影响，还可以实现工件厚度变化率以及光学元件折射率的测量，同时还可以测量出有台阶的表面。
相应的，基于波长移相干涉测量技术的相关应用，拓展出许多实用的测量算法，主要包括：加权多步波长移相算法、基于时域傅里叶变换的波长移相算法和组合波长移相算法等。加权多步波长移相算法适用于精密表面的测量，同时可以分离多表面形成的干涉信号，在实际中得到了应用。而基于时域傅里叶变换波长移相算法和组合波长移相算法，分别适用于较粗糙表面和台阶表面的测量。
1.2本论文的主要研究工作
本论文通过分析国内外波长移相干涉技术研究现状，充分理解了波长移相干涉的原理，分析了波长移相干涉的优缺点，基于移相干涉技术傅里叶算法展开对透明平行平板均匀性测量的研究与分析，结合本课题的特点，主要研究工作概括如下：
（1）分析研究国内外相关资料，详细探讨了移相干涉技术的基本原理和相关应用，比较了常见的移相方法，阐述了波长移相干涉技术研究的必要性；
（2）分析了一系列测量透明平行平板折射率或均匀性的方法，并与波长移相干涉法进行优劣比较；
（3）在理解并掌握移相干涉技术算法中的傅里叶算法的基础上应用波长调谐的原理，提出可行的实验方案；
（4）利用Matlab软件做出相应的仿真模拟测试系统，对相应的算法进行模拟分析，验证所提出的实验方案是否可行。
上一篇：偏振光的动态接收与识别系统设计