1.2 本文研究的主要问题
(1)叙述了移相干涉术的原理,并提出了移相干涉的主要实验装置和移相干涉涉及的关键技术。
(2)重点介绍了移相算法原理及分类,并分别对定步长和等步长移相算法进了讨论。
(3)在matlab环境下对移相干涉测量的相位提取过程进行模拟仿真,代入各种算法并计算其误差。同时对各类算法进行比较,讨论各类算法的优缺点。
2 移相干涉术
移相干涉技术(Phase-shifting interferometry,PSI)是一种以光学波长为单位的高精度、非接触式光学干涉测量方法[14]。具体说来,移相干涉技术是一种对物体相位信息进行测量的干涉技术,它使相干的两波面中的一个波面(参考光)的相位阶梯式或连续式变化,当相位变化到某些特定值时对干涉场进行图像采集,通过计算这些具有不同光强分布的干涉图,从而获得被测物体的波前信息。
2.1 移相干涉术的原理
移相干涉术按位相测量方法的不同可分为时域法(Temporal Phase Measurement Methods,TPM)和空域法(Spatial Phase Measurement Methods,SPM)两大类。TPM在不同时间同一位置采集干涉图,而SPM是在同一时间不同位置采集干涉图。通常所说的移相干涉术指的是时域移相干涉术。按移相方法不同,时域移相干涉术又可分为步进式移相干涉和积分式移相干涉[15]。下面分别讨论这两种方法: