動態(tài)干涉測試技術(shù)與應(yīng)用研究.pdf

1、南京理工大學(xué)博士學(xué)位論文動態(tài)干涉測試技術(shù)與應(yīng)用研究姓名：徐晨申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：光學(xué)工程指導(dǎo)教師：陳磊20091219博士學(xué)位論文 動態(tài)干涉測試技術(shù)與應(yīng)用研究A b s t r a c tP h a s eS h i f t i n gI n t e r f e r o m e t r y ( P s I ) i sw i d l yu s e dt ot e s t o p t i c a le l e m e n ta n d

2、o p t i c a ls y s t e m ；h o w e v e r , p h a s es h i f t i n gi n t e r f e r o m e t e ri se x t r e m e l y v i b r a t i o ns e n s i t i v e a sa s e r i e so fi n t e r f e r o g r a m sa l ec a p t u r e da t d

3、 i f f e r e n tt i m e s ．A s p a t i a lp h a s es h i f t i n gd y n a m i cF i z e a u - t y p ei n t e r f e r o m e t r i cs y s t e m i s s t u d i e di n t h i sp a p e r , w h i c hc o u l d c a p t u r ef o u r

4、 p h a s e s h i f t i n gi n t e r f e r o g r a m ss i m u l t a n e o u s l ya n d i n s t a n t a n e o u s l y , t h e r e f o r ei n f l u e n c ec a u s e d b y v i b r a t i o ni se l i m i n a t e d ．T h e a r i

5、 t h m e t i cm o d e lo f d y n a m i ci n t e r f e r o m e t r yi s d e d u c e db a s e do nt h ep r i n c i p l eo fp o l a r i z a t i o n i n t e r f e r e n c e ，a n d t h e e x p e r i m e n t a l s y s t e m i

6、s b u i l t ．T h e m e t h o do f u s i n gam o u d u l a t e d s e m i c o n d u c t o r l a s e r a st h el i g h t s o u r c ei sp r o p o s e d ．C o h e r e n c e o f t h el i g h ts o u r c ei nc o n j u n c t i o n

7、w i t ha p o l a r i z a t i o nd e l a y o i n ea r eu s e dt os e p a r a t et h e o r t h o g o n a l l yp o l a r i z e dt e s ta n d r e f e r e n c e b e a m c o m p o n e n t s f o ri n t e r f e r e n c e ．S p a

8、t i a lp h a s e - s h i f t i n gs y s t e mi sr e a l i z e db ya 2 Dg r a t i n ga n d a p o l a r i z e r g r o u p ，a n d f o u ri n t e r f e r o g r a m s 嘶t hn ／2p h a s es h i f tb e t w e e na d j a c e n to n

9、e s a r e c a p t u r e db ya s i n g l eC C D ．T h e w a v e f r o n t i sr e t r i e v e d b y u s i n gt h e 4 - b u c k e ta l g o r i t h m ．T h e c a l i b r a t i o nm e t h o do fs p a t i a lp h a s es h i f t i

10、 n gd e v i c ei sr e s e a r c h e d ．AS o l e i l —B a b i n e tC o m p e n s a t o ri s u s e dt oc a l i b r a t i o nt h e a c t u r a ls h i f t e dp h a s e ，a n dt h ee x p e r i m e n t a lr e s u l t si n d i c

11、 a t et h a t t h ep h a s es h i f t i n g e r r o r s i s l e s st h a n 1 0 ；T h ep e r f o r m a n c eo f d y n a m i cp h a s et e s t i n g i s r e s e a r c h e d ．AP Z T v i b r a t i o n s o u r c e i s d e s i

12、g n e da n dt h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e nv i s i b i l i t ya n d f r e q u e n c yu n d e r d i f f e r e n t e x p o s u r et i m ea r em e a s u r e d ．n l e t e s t i n g r e p e a t a b i l i t yo f t

13、h i s s y s t e mi s l e s st h a n l ／6 0 九w h i l et h ea m p l i t u d e - f r e q u e n c yp r o d u c to f t h ev i b r a t i o ni su n d e r10 0 L H z ；D y n a m i cp h a s e v a r i a t i o n sa r et e s t e d ；E

14、r r o r a n a l y s i ss h o w s t h a tt h ea z i m u t h a le r r o ro f t h ep o l a r i z e r sa r r a ya n d t h es p a t i a lc o i n c i d e n c ee r r o ro fi n t e r f e r o g r a m sa r e t h em a i ne r r o r

15、s o u r c e s ．T or e m o v et h e e r r o ro fi n t e r f e r o m e t e rr e f e r e n c ef l a t ，an o v e lm e t h o di s p r e s e n t e dt oa c h i e v e t h e a b s o l u t ef l a t n e s sm e a s u r e m e n tb a

16、s e d o nt w op l a t e si nt h eF i z e a ui n t e r f e r o m e t e r ．T h ee q u a t i o n s a r e d e r i v e da n d e x p e r i m e n t sa l e c a r r i e d o u t ．T h e e x p e r i m e n t a l r e s u l t i sc o m

17、p a r e dw i t ht h a t o f Z Y G O ’S t h r e e —f l a ta p p l i c a t i o n ，a n db o t hc o i n c i d eq u i t ew e l l ．T h et w os u r f a c e s ’f i g u r e o fap a r a l l e l p l a t ea n d i t s i m h o m o g e

18、 n e i t ya r em e a s u r e db yt h e d y n a m i ci n t e r f e r o m e t e rb s e d o nt h i s m e t h o d ．1 1 1 e t w o —f l a t m e t h o di s t h e n e x t e n d e dt oc a l i b r a t e a6 0 0 m m a p e r t u r e