基于虚光栅莫尔条纹法测量干涉腔空气扰动的研究

论文摘要

虚光栅移相莫尔条纹法是一种对静态干涉图的处理方法。对一幅加有载频的待测干涉图,通过程序生成四幅移相参考干涉图,分别与被测干涉图叠加后形成四幅莫尔条纹图,使用移相算法对这四幅移相干涉图进行处理,提取其中的波面信息,对此波面进行消倾斜处理后就能得到待测干涉图的波面。本文介绍了测量空气扰动的常用方法,并对空气扰动的干涉测量方法的原理进行了探讨。对虚光栅移相莫尔条纹法的原理进行了深入研究,根据该原理编写了处理干涉图的部分软件,包括虚光栅的生成,莫尔条纹的生成,相位解包,波面消倾斜等。通过实验,定量分析了在ZYGO干涉仪上,干涉腔长不同时和对光路不同局部加温的情况下,干涉腔空气扰动对测量结果的影响。定量分析了在红外干涉仪上,干涉腔长不同,对光路局部加热以及光路受烟雾影响等情况下,干涉腔空气扰动对测量结果的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 空气扰动的测量方法
• 1.2.1 一般测量方法
• 1.2.2 空气扰动的干涉测量方法
• 1.3 本论文的主要研究工作
• 2 虚光栅移相莫尔条纹法
• 2.1 莫尔技术
• 2.1.1 莫尔条纹概述
• 2.1.2 莫尔条纹技术
• 2.1.3 移相莫尔技术
• 2.1.4 虚光栅移相
• 2.2 位相测量方法
• 2.2.1 移相干涉术
• 2.2.2 空间载波移相法
• 2.2.3 傅立叶变换方法
• 2.3 移相莫尔技术对干涉图相位的提取
• 2.4 虚光栅移相莫尔条纹法
• 2.4.1 虚光栅移相莫尔条纹法的理论基础
• 2.4.2 干涉图的处理
• 2.5 本章小结
• 3 虚光栅移相莫尔条纹法测量干涉腔空气扰动
• 3.1 ZYGO干涉仪上被测件和参考镜距离变化的干涉腔空气扰动实验
• 3.1.1 实验器材以及实验步骤
• 3.1.2 波面稳定性评价
• 3.1.3 数据分析
• 3.2 ZYGO干涉仪上光路局部温度变化的干涉腔空气扰动实验
• 3.2.1 实验步骤
• 3.2.2 数据分析
• 3.3 红外干涉仪上的干涉腔空气扰动实验
• 3.3.1 被测件和参考镜距离变化的干涉腔空气扰动实验
• 3.3.2 光路局部加热的干涉腔空气扰动实验
• 3.3.3 光路受烟雾影响的干涉腔空气扰动实验
• 3.4 本章小结
• 4 全文总结
• 4.1 本文的主要工作
• 4.2 需要改进的地方和有待解决的问题
• 致谢
• 参考文献