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同步相移横向剪切干涉中偏振器件的误差建模
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作者 张郁文 刘丙才 +3 位作者 王红军 田爱玲 任柯鑫 王凯 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期640-647,共8页
为了对同步相移横向剪切干涉系统中偏振器件的选型、装调以及误差补偿提供可靠的理论依据,本文根据琼斯矩阵原理,构建了系统中1/4波片和偏振片阵列误差对测量结果影响程度的误差模型,对四分之一波片的相位延迟误差、快轴方位角误差以及... 为了对同步相移横向剪切干涉系统中偏振器件的选型、装调以及误差补偿提供可靠的理论依据,本文根据琼斯矩阵原理,构建了系统中1/4波片和偏振片阵列误差对测量结果影响程度的误差模型,对四分之一波片的相位延迟误差、快轴方位角误差以及偏振片阵列透光轴方位角误差对测量结果的影响进行了定量分析。仿真结果表明:1/4波片的相位延迟误差在±1°以内时,波面测量误差为0.00002λ(PV)和0.000062λ(RMS);1/4波片的调整精度在±2°以内时,波面测量误差为0.0001λ(PV)和0.00006λ(RMS);偏振片阵列方位角误差在±1°以内时,测量误差为0.003λ(PV)和0.001λ(RMS)。根据仿真结果对测量系统中偏振元器件进行选型,同时选择两种不同精度的偏振元器件进行对比实验。实验结果的残差值与仿真结果的残差值的PV以及RMS值偏差均小于λ/20,可以在一定程度上验证模型的有效性。本文提出的数学模型可以为同步相移横向剪切干涉系统中偏振器件的选型提供可靠的理论依据。 展开更多
关键词 横向剪切干涉 同步相移 偏振器件 误差建模 琼斯矩阵
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空域移相偏振点衍射波前检测技术 被引量:2
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作者 郑东晖 李金鹏 +4 位作者 陈磊 朱文华 韩志刚 乌兰图雅 郭仁慧 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期120-127,共8页
点衍射干涉仪结构简单、共光路、测量精度高,空域移相干涉仪抗振性能优越,两者在波前检测领域获得了广泛的应用.本文采用激光打孔技术,通过在金属纳米线栅偏振片上制备小孔,制作了偏振点衍射板;结合分光结构的空域移相技术,搭建了空域... 点衍射干涉仪结构简单、共光路、测量精度高,空域移相干涉仪抗振性能优越,两者在波前检测领域获得了广泛的应用.本文采用激光打孔技术,通过在金属纳米线栅偏振片上制备小孔,制作了偏振点衍射板;结合分光结构的空域移相技术,搭建了空域移相偏振点衍射干涉仪,并对一焦距为550 mm,F_#10的平行光管准直物镜透射波前进行测量,与法国Phasics公司生产的商业化波前传感器SID4的测量结果相比较,两者峰谷值相差0.09λ,均方根值相差0.012λ;利用35项Zernike多项式拟合两者的测量结果,将拟合得到的系数在同一坐标轴下绘制成两条曲线,两者基本重合,从而验证了所搭建的空域移相偏振点衍射波前检测装置的测试精度.从而在传统点衍射干涉仪的基础上引入了空域移相技术,实现了波前的高分辨率、高精度、实时检测,并且提高了对振动、气流等环境因素的抗干扰能力. 展开更多
关键词 测量 点衍射 偏振 空域移相
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偏振正交性对偏振相移干涉检测精度的影响 被引量:4
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作者 宣斌 宋淑梅 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3001-3007,共7页
为了提高线偏振相移干涉检测的精度,分析了参考光和测试光的偏振方向正交性对该项检测技术的影响。分析了线偏振相移干涉的原理,提出偏振非正交引起的检测误差与波像差有关,且检测误差峰谷值与测试光和参考光振幅之比以及偏振非正交量... 为了提高线偏振相移干涉检测的精度,分析了参考光和测试光的偏振方向正交性对该项检测技术的影响。分析了线偏振相移干涉的原理,提出偏振非正交引起的检测误差与波像差有关,且检测误差峰谷值与测试光和参考光振幅之比以及偏振非正交量成正比。讨论了偏振非正交产生的原因,认为测试光在被检元件表面的折射或者反射都有可能引起偏振非正交。针对不同被检元件,给出了减少偏振非正交的几种方法,包括合理镀膜、选择合理入射角偏振方向等。通过Skip-Flat检测对理论分析进行了验证。结果显示,对于入射角为45°的检测光路,偏振正交性引入的检测误差呈现与条纹一致的分布,峰谷值为0.174 1λ,这与理论分析相吻合。文章指出,进行偏振相移干涉检测时,需要针对不同的被检元件进行分析,以确保偏振非正交产生的检测误差能够满足技术要求。 展开更多
关键词 光学检测 偏振相移干涉 偏振正交性 波像差 Skip-Flat检测
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单检偏器数字散斑干涉偏振相移方法 被引量:1
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作者 李露 董明利 +1 位作者 李伟仙 吴思进 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1467-1471,共5页
针对曾经提出的数字散斑干涉时间偏振相移方法[1]所存在的结构复杂、操作不便等不足,提出了一种优化的数字散斑干涉偏振相移方法。不同于原先方法需要两组固定波片和可动检偏片,本方法仅需一组固定波片和可动检偏器即可实现相移,因此系... 针对曾经提出的数字散斑干涉时间偏振相移方法[1]所存在的结构复杂、操作不便等不足,提出了一种优化的数字散斑干涉偏振相移方法。不同于原先方法需要两组固定波片和可动检偏片,本方法仅需一组固定波片和可动检偏器即可实现相移,因此系统结构和操作过程都更加简单,且减少了光路调节不准所带来的相移误差,相位图质量更高。实验结果显示,结合传统的三步、四步、五步相移算法,基于单检偏器偏振相移器的数字散斑干涉方法能够获取质量较好的相位图,因此证明了这种方法可有效替代原方法。 展开更多
关键词 相移 偏振 数字散斑干涉
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用于瞬态三维测量的点衍射干涉系统 被引量:3
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作者 王朝 王道档 +2 位作者 朱其幸 许新科 孔明 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期93-100,共8页
针对基于PZT移相的点衍射干涉三维测量系统中存在采样时间间隔过长和易受外界扰动影响等问题,提出了用于瞬态三维测量的点衍射干涉系统。通过对点衍射干涉三维测量系统光束偏振态调制并引入偏振相机,实现了三维空间坐标的瞬态移相干涉... 针对基于PZT移相的点衍射干涉三维测量系统中存在采样时间间隔过长和易受外界扰动影响等问题,提出了用于瞬态三维测量的点衍射干涉系统。通过对点衍射干涉三维测量系统光束偏振态调制并引入偏振相机,实现了三维空间坐标的瞬态移相干涉测量。针对偏振相机存在的视场误差及其对三维测量精度的影响,研究了基于相位插值的视场误差校正方法。为了验证系统方案的可行性,分别进行了数值仿真与三维在线测量比对实验。实验结果表明,利用本系统可实现亚微米量级的三维空间瞬态测量,且测量重复性小于5%。所提出的瞬态点衍射干涉系统具有对外界扰动不敏感、重复性测量精度高和快速测量等特点,为无导轨三维位移和尺寸等瞬态测量提供了一种可行的方法。 展开更多
关键词 三维测量 点衍射干涉 瞬态检测 偏振相移 误差校正
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基于空间载波的单波长剪切散斑干涉面内面外变形导数同时测量方法
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作者 唐信永 严利平 谭岚 《浙江理工大学学报(自然科学版)》 2021年第5期666-674,共9页
剪切散斑干涉技术是测量物体变形导数的重要方法之一。针对单波长双光束面内面外变形导数测量系统中的干涉图获取问题,提出了一种基于空间载波的单波长剪切散斑干涉的面内面外变形导数同时测量方法。首先设计了一种单波长剪切散斑干涉... 剪切散斑干涉技术是测量物体变形导数的重要方法之一。针对单波长双光束面内面外变形导数测量系统中的干涉图获取问题,提出了一种基于空间载波的单波长剪切散斑干涉的面内面外变形导数同时测量方法。首先设计了一种单波长剪切散斑干涉测量光路。在该测量光路中,激光垂直入射到待测物表面,采用两个光轴相互垂直的偏振片来保证两个观测方向的光束偏振态相互垂直;使用透镜-光阑组合的马赫-曾德剪切装置来实现剪切量和载波量的独立调整。然后在剪切量一致的情况下,引入两个不同的载波频率,实现剪切散斑干涉图的相位频率分量在频谱中的分离,并通过空间载波相移技术从记录的剪切散斑干涉频谱图中提取与面内面外变形导数相关的相位分量。最后对载频的引入进行了分析与设计,同时进行了带槽口的三点弯曲实验板的变形测量。实验测量结果与仿真分析吻合,验证了该实验测量系统的可行性。 展开更多
关键词 剪切散斑干涉 面内面外变形导数测量 空间载波相移技术 马赫-曾德剪切装置 偏振态
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Triple Encrypted Holographic Storage and Digital Holographic System
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作者 朱一超 张家森 龚旗煌 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2008年第6期2037-2040,共4页
We propose a triple encrypted holographic memory containing a digital holographic system. The original image is encrypted using double random phase encryption and stored in a LiNbO3:Fe crystal with shift-multiplexing... We propose a triple encrypted holographic memory containing a digital holographic system. The original image is encrypted using double random phase encryption and stored in a LiNbO3:Fe crystal with shift-multiplexing. Both the reference beams of the memory and the digital holographic system are random phase encoded. We theoretically and experimentally demonstrate the encryption and decryption of multiple images and the results show high quality and good fault tolerance. The total key length of this system is larger than 4.7×10^33. 展开更多
关键词 OPTICAL-IMAGE ENCRYPTION phase-shifting interferometry polarization ENCRYPTION MEMORY INFORMATION WAVE KEY
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一种用于动态过程测量的实时偏振相移方法 被引量:29
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作者 钱克矛 缪泓 伍小平 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期64-67,共4页
利用一种特殊的相位龙基光栅和偏振相移技术 ,可同时获得四幅具有不同相移的干涉图 ,由此可计算出被测物体的全场相位分布 ,从而实现对动态过程相位的测量。将该方法应用于马赫 曾德尔干涉系统和散斑干涉系统 ,分别测量了液体的折射率... 利用一种特殊的相位龙基光栅和偏振相移技术 ,可同时获得四幅具有不同相移的干涉图 ,由此可计算出被测物体的全场相位分布 ,从而实现对动态过程相位的测量。将该方法应用于马赫 曾德尔干涉系统和散斑干涉系统 ,分别测量了液体的折射率变化和固体的离面位移 ,给出了实验结果。 展开更多
关键词 动态过程测量 偏振相移 龙基光栅 马赫-曾德尔干涉 散斑干涉
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芯轴式干涉型保偏光纤加速度传感器研究 被引量:5
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作者 罗洪 陈儒辉 +3 位作者 熊水东 胡永明 孟洲 倪明 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期675-678,共4页
传感器采用全保偏光纤系统消除偏振态的影响,采用光频调制相位载波(PGC)解调信号处理技术消除干涉仪初始相位差变化带来的影响,同时实现探测单元的全光化,适于远距离的探测和传输。实验测得在5~200Hz频段内,传感器灵敏度达到350rad/g,... 传感器采用全保偏光纤系统消除偏振态的影响,采用光频调制相位载波(PGC)解调信号处理技术消除干涉仪初始相位差变化带来的影响,同时实现探测单元的全光化,适于远距离的探测和传输。实验测得在5~200Hz频段内,传感器灵敏度达到350rad/g,与理论分析基本一致;最小可测相位为10-5rad,最小可测加速度为2.8×10-7m/s2。 展开更多
关键词 全保偏光纤 加速度传感器 偏振态 光频调制相位载波 灵敏度 干涉仪 芯轴式 初始相位差
原文传递
基于偏振移相的环路径向剪切干涉 被引量:12
10
作者 孔梅梅 高志山 +1 位作者 陈磊 徐春生 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期127-131,共5页
只需要一幅干涉图就能得到被检波面信息的径向剪切干涉,适于动态波前的测量。将便于干涉图像处理的同步移相技术引入径向剪切干涉中,基于环路径向剪切干涉,利用一个正交的二维光栅分光,采用偏振移相法,能同时得到相移间隔π/2的四幅移... 只需要一幅干涉图就能得到被检波面信息的径向剪切干涉,适于动态波前的测量。将便于干涉图像处理的同步移相技术引入径向剪切干涉中,基于环路径向剪切干涉,利用一个正交的二维光栅分光,采用偏振移相法,能同时得到相移间隔π/2的四幅移相干涉图。运用传统的四步移相算法,结合波面迭代算法复原波面。通过理论公式的推导、计算机的模拟分析,以及初步的实验测试,验证了偏振移相应用于径向剪切干涉的可行性,模拟结果显示均方根精度优于λ/100。具有抗振特点的光栅分光偏振移相的同步移相方案,不仅能够克服剪切干涉的单幅干涉图处理复杂的缺点,更有利于提高剪切干涉的抗干扰能力。 展开更多
关键词 光学测量 径向剪切干涉术 偏振移相 动态波前检测
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偏振相移点衍射干涉波像差检测技术研究 被引量:1
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作者 冯鹏 李中梁 +4 位作者 王向朝 步扬 卢云君 郭福东 李思坤 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第21期84-91,共8页
面向光学系统及光学车间现场波像差检测、长焦成像系统波像差检测等复杂易受外部干扰的应用场景,本团队提出了一种基于偏振同步相移的双光纤点衍射干涉技术,用于光学成像系统波像差的实时动态检测。该技术采用短相干长度光源与单模保偏... 面向光学系统及光学车间现场波像差检测、长焦成像系统波像差检测等复杂易受外部干扰的应用场景,本团队提出了一种基于偏振同步相移的双光纤点衍射干涉技术,用于光学成像系统波像差的实时动态检测。该技术采用短相干长度光源与单模保偏光纤产生两个点源,这两个点源可以输出正交线偏振光;在光路中加入四分之一波片,采用微偏振阵列相机实现了基于单幅干涉图的空间同步相移。通过衰减器调节两束光的光强比,可以实现干涉条纹对比度的调节。搭建了基于该技术的实验装置,并采用该装置对5X透射式微缩投影物镜波像差进行了测量,测得其波像差均方根(RMS)为10.49 nm。在低频振动噪声环境下进行了32次重复性测量,重复测量精度为0.17 nm,实现了待测投影物镜波像差的高精度实时动态检测。实验结果验证了所提检测技术的有效性。 展开更多
关键词 测量 点衍射 偏振相移 波像差检测 干涉测量
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实时偏振相移干涉技术及其应用 被引量:2
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作者 戴嘉彬 秦玉文 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第8期1127-1130,共4页
提出一种实时偏振相移干涉技术,该方法具有光路简单,不需防震、可明室操作、易于实现相移、便于计算机自动分析条纹,从而实现实时高精度自动化测量等优点。文中对该方法给出了严格的理论推导和实验验证。
关键词 偏振相移 剪切 干涉计量术
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反射式偏振相移动态点衍射干涉技术的研究 被引量:6
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作者 王晨 周游 +2 位作者 鲁棋 徐天柱 刘世杰 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第10期156-163,共8页
为了抑制环境振动引入的测量误差,实现对球面光学元件面形的动态检测,提出了一种基于微偏振片阵列的反射式针孔点衍射干涉系统。该干涉系统使用短相干激光光源获得两束相干光,通过调节两束偏振光的光强比调节干涉条纹的对比度,利用集成... 为了抑制环境振动引入的测量误差,实现对球面光学元件面形的动态检测,提出了一种基于微偏振片阵列的反射式针孔点衍射干涉系统。该干涉系统使用短相干激光光源获得两束相干光,通过调节两束偏振光的光强比调节干涉条纹的对比度,利用集成微偏振片阵列CCD相机采集的单帧图像获得4幅相移干涉图,实现动态检测。用该干涉系统和ZYGO干涉仪测量同一凹面镜样品,得到的面形结果相吻合,验证了该干涉系统测量结果的准确性。在实验测量平台上外加电动机产生振动条件,结果表明,当振动速度小于16 μm/s时,都可得到较准确的面形测量结果,表明该干涉系统的抗振性能较好。 展开更多
关键词 测量与计量 干涉测量 球面面形 点衍射干涉仪 偏振相移
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