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器件物理参数(例如,光学器件的光学参数)的精确测量是器件测量和加工过程中的重要环节。由于接触测量法要求对被测件的表面进行抛光处理,会对被测件造成磨损,所以目前通常采用非接触测量法干涉测量具有极高的精度,在光学测量中占有重要的地位,它以光波长作为测量尺度和测量基准,在光学材料特性参数测试、光学薄膜厚度测试、光学元件特征参数测量、光学系统成像质量检验、精密测量、精密加工等方面有广泛的应用。
本成果是一种一种新型干涉条纹分析软件,可测量球形表面(例如透镜)的物理参数,获得曲率半径、顶点位置等信息;也可以用于测量介质折射率和光源波长。其机理是利用现代信号处理和机器学习分析球形表面干涉测量所形成的牛顿环干涉条纹,从条纹中提取物理信息。
牛顿环这类干涉条纹属于闭合无载波干涉条纹,近二十年来,学术界针对闭合无载波干涉条纹图进行了大量的研究和分析,到目前为止,这仍然是一个具有挑战性任务。工业界不得不采用额外的移相器获取多幅图或者载波调制装置来获取调制后的条纹图,增加了硬件成本和系统复杂度。
本成果基于的干涉条纹分析法区别于时间相移干涉法,无需压电陶瓷(PZT)产生多个相移帧图进行处理。也区别于其它动态干涉测量法,无需多台相机或相位掩膜产生多帧图或空间载波技术来完成测量。