华中科技大学光电子工程系, 湖北 武汉 430074
研究了基于莫尔条纹的三维轮廓测量技术的光学成像原理。以余弦光栅作为投影光栅和参考光栅，对投影型莫尔法从物理光学的角度进行了理论分析。采用菲涅耳衍射公式和傅里叶变换得出了输出面上的光场的理想计算公式。在计算机上采用描点法模拟出变形光栅的光强分布，该光强分布为余弦函数，与实验图片的结果一致，还得出了最终变形光栅像的光强分布。与从几何光学的角度分析结果相比，物理意义更明确。利用上述结果推导出了莫尔条纹的光强分布函数，同时也推出了高度和相位的关系。该结果为基于莫尔条纹的三维轮廓测量技术提供了理论基础。
信息光学 莫尔条纹 三维形貌测量 傅里叶变换 余弦光栅 成像投影
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
提出了一种基于光栅成像投影的微位移检测方法,利用光学傅里叶变换原理给出了具体的理论分析。准直激光束照明的光栅通过一个4f系统成像投影在被测物体表面上,光栅投影经过被测物体表面反射后由另一个4f系统成像在探测光栅上。探测光栅由一个透镜组成像在光电探测器上,其中采用由起偏器、光弹调制器和检偏器组成的偏振调制单元对探测光强进行调制。通过在4f系统的频谱面上设置滤波光阑,在光电探测器上获得了与被测物体的微位移成正弦关系的光强变化,检测出光电探测器上的光强变化即可以获得被测物体的位移量。实验验证了该检测方法的可行性,其重复测量精度小于25 nm(1σ)。
测量与计量 微位移 光栅 傅里叶变换 成像投影 光弹调制器
