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 300072
微距光谱分束是红外领域小型双波段成像系统的关键技术之一。利用菲涅耳衍射理论和角谱理论, 研究了双波长和宽角度入射光场通过阶梯光栅在分数泰伯距离下的衍射特性。建立了基于阶梯光栅的双探测阵列成像模型, 数值模拟了入射波长分别为4 μm和4.5 μm的光束在-30°~30°入射角度范围的光栅分束结果, 获取了探测面上的发光强度、能量和信噪比等参数值。此文的研究成果可为构建微型双波段成像装置及设计精密光谱分束器件提供理论支持。
阶梯相位光栅 频谱分离 分数泰伯效应 中红外波段 stepped phase grating spectral separation fractional Talbot effect mid-infrared band 红外与激光工程
2018, 47(2): 0220003
1 浙江大学 现代光学仪器国家重点实验室国家光学仪器工程技术研究中心, 杭州 310027
2 浙江大学 昆山创新中心苏州江奥光电科技有限公司，江苏 昆山 215347
基于邻域分析的相移法不适合阶跃场景测量且往往会造成相位误差的积累，为此提出了用于获取绝对相位的对称式和非对称式二元阶梯相位结构光编码方法.两种方法编码图案不同，对称式编码方法编码图案黑白条纹的宽度相等，非对称式不等.通过投影多帧二元结构光编码图案，结合相移法相位提取公式获得阶梯相位.测量时，基于传统正弦条纹投影和相移法获得高准确度包裹相位，并用阶梯相位确定对应包裹相位的级次.根据级次直接进行相位展开，进而获得绝对相位.以量块作为测量对象，两种方法的测量均方根误差达到0.072 mm.两种方法均能够有效还原阶跃场景，实现三维重构.
阶梯相位 二元编码 相移法 三维测量 绝对相位 Stair phase Binary coding Phase-shift method Three-dimensional measurement Absolute phase
