作者单位
摘要
1 南京理工大学电子工程与光电技术学院,江苏 南京 210094
2 中科院南京天文仪器有限公司,江苏 南京 210042
为抑制Φ600 mm波长调谐干涉仪测量过程中振动引起的测量误差,研究了波长调谐振动抑制算法。该算法构建了基于波长调谐移相的振动理论模型,在此基础上建立光强与初始相位的关系曲线,从它的频谱中提取谐波系数用于修正初始相位,解算出真实相位。引入评价参数误差抑制系数,将该算法应用于Φ600 mm波长调谐平面移相干涉仪,经过振动抑制算法的处理,振动引起的二倍频“纹波”误差得到较好的抑制,波面峰谷值由0.1180λ降至0.0951λλ为波长),均方根值由0.0164λ降到0.0135λ,结果验证了振动抑制算法在波长调谐移相干涉仪上的有效性。
测量 移相干涉 波长调谐 大口径干涉仪 振动抑制 
光学学报
2022, 42(23): 2312005
作者单位
摘要
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
2 中国计量科学研究院,北京 100029
3 苏州慧利仪器有限责任公司,江苏 苏州 215123
为缩短相移时间,减少实际环境中低频振动的引入,采用极小幅度相移步长如5°、10°、20°替代常用的90°产生5帧相移干涉条纹图进而用相移算法还原相位。同时,基于一种自调谐相移法,提出综合利用3步法和5步法分别求得相移步长与波前相位。仿真分析了相移步长20°时,该算法与Hariharan算法在相移标定、随机误差下的相位还原误差。结果表明,该算法在相移标定误差±10%内,相移步长还原精度达10-5λ,相位还原误差峰谷值低至10-6λ,远低于Hariharan算法误差10-3λ。在5%随机相移误差内,Hariharan算法相位还原精度更高。两种算法的误差峰谷、均方根平均值相差3倍,但该自调谐算法仍具有较高还原精度。同时,取更小相移步长5°、10°对比,结果表明,在标定误差下,两种算法的相位还原精度无明显变化;在随机误差下,两种算法精度均降低。因此,从理论仿真上来说,小相移步长与该自调谐算法结合对标定误差具有突出的抑制作用,在随机相移误差下也能保证一定相位还原精度。
相移干涉 相移步长 自调谐相移算法 Hariharan算法 相移误差 相位还原误差 Phase-shifting interference Phase shift step size Self-tuning algorithm Hariharan algorithm Phase shift error Phase retrieval error 
光子学报
2022, 51(11): 1112003
作者单位
摘要
1 西安电子科技大学 物理与光电工程学院,西安7007
2 中国科学院西安光学精密机械研究所 瞬态光学与光子技术国家重点实验室,西安710119
相移数字全息技术将相移技术与数字全息技术相结合,为微观物体的三维形貌和折射率分布检测提供了一种快速、无损、高精度手段。与离轴数字全息相比,相移数字全息采用同轴光路,可以充分利用CCD相机的空间带宽积。然而,传统相移数字全息需要依次记录多幅不同相移量全息图,才能消除零级像和共轭像,再现出无混叠的相位/振幅图像。同步相移又称瞬时相移,可在同一时间得到多幅不同相移量的干涉图样,克服普通相移干涉不能实时观测的缺点。介绍了相移的概念和实现方式,基于多CCD记录、像素掩膜、平行分光的三种同步相移技术,对同步相移数字全息在生物医学、流场测量、表面形貌测量、微纳器件检测等领域的应用进行综述,为从事同步相移数字全息技术及其应用研究的学者提供有益参考。
数字全息 相移技术 同步相移/瞬时相移 相移干涉 动态观测 Digital holography Phase-shifting technology Parallel phase-shifting/simultaneous phase-shifting Phase-shifting interference Dynamic observation 
光子学报
2021, 50(7): 1
王阳 1,2张美玲 2王宇 2温凯 2[ ... ]郜鹏 2,**
作者单位
摘要
1 西安工业大学光电工程学院, 陕西 西安 710021
2 西安电子科技大学物理与光电工程学院, 陕西 西安 710071
传统的数字全息显微技术通常采用高相干激光作为照明光源,虽然其全息图具有高的对比度,但是相干照明带来的相干噪声会降低再现像的信噪比。基于部分相干照明的数字全息显微技术(PCI-DHM),在保证相位测量精度的前提下,可以有效降低相干噪声。按照物光和参考光之间是否有夹角,PCI-DHM可以分为同轴相移和离轴PCI-DHM。介绍了同轴相移PCI-DHM和离轴PCI-DHM中的几种典型测量方案。同轴相移PCI-DHM采用等光程的物光和参考光形成同轴全息光路,利用相移干涉技术可以重建出样品的振幅/相位分布,利用光源的短相干特性,可以获得样品内部微观结构的层析图像。离轴PCI-DHM通常采用光栅在物光和参考光之间引入夹角,构成消色差干涉装置。离轴PCI-DHM技术可以通过记录单幅离轴全息图完成对动态样品振幅/相位分布的实时测量。最后,介绍了PCI-DHM在生物细胞、生物组织三维成像及微纳结构形貌测量等领域的应用。
成像系统 数字全息显微 相移干涉 离轴干涉 部分相干照明 
激光与光电子学进展
2021, 58(18): 1811005
作者单位
摘要
东华大学理学院, 上海 201620
当移相干涉仪受较大振动干扰时, 会导致其无法准确获取较优干涉图组, 为了解决该问题, 提出了一种基于干涉条纹图像分析的振动检测方法。从图像处理角度, 该方法分析了干涉图像中条纹的形状、数量和移相方向等特征与低频高幅度振动的关系, 从而判断其是否受较大的低频振动影响; 从统计学角度, 该方法分析了干涉图组的移相特征与中高频低幅度振动的关系, 计算出干涉图组的移相稳定性和准确性并评估整体移相质量, 来判断其是否受较大的中高频振动影响。基于上述方法开发了相应的算法, 经实验验证, 在获取序列干涉图组时, 该方法可智能地判断并筛选出受振动干扰较小的干涉图组, 进而计算出准确的波面信息, 提高了系统的抗振能力, 对移相干涉技术的实际应用具有意义。
图像处理 统计学 移相干涉技术 振动检测 抗振系统 image processing statistics phase-shifting interference technology vibration detection anti-vibration system 
光学与光电技术
2021, 19(1): 33
作者单位
摘要
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
相移干涉显微镜在微观物体三维形貌的重构横向分辨率上受衍射极限影响,一般在微米级,限制其应用。将高折射率微球嵌入Mirau型相移干涉显微系统中,利用微球超分辨机理提高了其三维重构横向分辨能力,通过和原子力显微镜的测量对比验证了方法的可行性。仿真分析了微球尺寸对光子纳米喷流效应和超分辨能力的影响; 同时使用两种不同尺寸的微球对275nm线宽的标准光栅样品进行了三维形貌重构; 结果表明,在两种微球的辅助下,相移干涉显微系统均能够精确还原样品的三维结构,光栅深度测量结果与原子力显微镜结果相当。在微球辅助下,系统的横向分辨能力达到了275nm,相较于不使用微球的情况下提高了2.1倍,微球的最高放大率达到了3.4倍。系统在微纳米测量等领域具有较高的应用价值。
相移干涉 三维测量 微球 光子纳米喷流 phase-shifting interference three-dimensional measurement microsphere photonic-nanojets 
光学技术
2020, 46(3): 316
作者单位
摘要
天津大学 精密仪器与光电子工程学院 光电信息技术教育部重点实验室(天津大学), 天津 300072
为了精确稳定地测量物体微表面形貌, 设计了一种基于改进迈克尔逊结构的空间两步相移干涉系统。该系统在泰曼-格林偏振干涉仪的基础之上, 使用改进的迈克尔逊结构实现分光, 采用偏振方向分别为0°和45°的两偏振片作为相移器件, 在单个CCD相机中同时记录两幅具有90°相移的干涉图像, 然后由离散希尔伯特变换法提取相位, 获取物体表面形貌信息。搭建了两步相移干涉光路, 并通过对玻璃平板表面的检测, 验证了该系统的可行性。结果表明, 在实验室环境下系统重复测量结果的均方根误差小于0.02λ, 在实际微表面测量中具有良好的稳定性。
测量与计量 空间相移干涉 迈克尔逊结构 希尔伯特变换 测量重复性 measurement and metrology spatial phase-shifting interference Michelson architecture Hilbert transform testing repeatability 
激光技术
2016, 40(1): 20
作者单位
摘要
1 南京理工大学电光学院,南京 210094
2 南京农业大学,南京 210095
为了较快、较高准确度地检验大波差的非球面或球面,将一个液晶显示器作为低频光栅和移相装置被用于朗奇检验,在小液晶显示器上由计算机生成光栅图,代替普通光栅和步进电机.消除了因电机移动引起的移相误差,消除了因转动光栅的角度不能正好达到90°而引起的误差.以一个非球面为例,做了移相测试及波面复原.实验表明液晶显示器可作为一个光栅和移相装置.
光电子学 朗契检验 液晶显示器 移相干涉 Optoelectronics Ronchi test Liquid crystal display Phase-shifting interference 
光子学报
2006, 35(3): 0452

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