空间载波数字散斑干涉光路关键参数研究

近年来,在数字散斑干涉技术(DSPI)中应用空间载波技术来获取干涉相位,克服了传统DSPI只能用于静态测量的缺点,提高了DSPI的测量速度,实现了动态测量。基于空间载波技术的DSPI测量理论已有相应的研究,但其光路参数的确定和优化还有待进一步的研究。通过分析空间载波数字散斑干涉技术的测量原理,对空间载波数字散斑干涉光路中的关键参数(如光阑孔径、参考光入射角度)进行了理论分析和试验验证,并给出了各自的选择依据。

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

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。