[发明专利]基于两步载波拼接法的数字莫尔移相干涉测量方法

摘要

本发明公开的基于两步载波拼接法的数字莫尔移相干涉测量方法，属于光电检测领域。本发明实现方法如下：建立虚拟干涉仪，在虚拟干涉仪的像面上得到理想系统剩余波前；获取被测面形在不同空间载波下的两幅实际干涉图；采用数字莫尔移相干涉方法分别对两幅干涉图进行求解，求解得两个带有错误区域且错误区域位置不同的面形误差；提取两个面形误差的正确区域进行拼接；最终得到不含错误区域的面形误差，解决采用数字莫尔移相干涉方法在大剩余波前时求解错误的问题，进而扩展传统的数字莫尔移相方法的测量范围，消除传统的数字莫尔移相方法的剩余波前带宽限制，实现对大剩余波前的被测面形的测量。本发明能够保持原有数字莫尔移相干涉方法优点。

主权项

1.基于两步载波拼接法的数字莫尔移相干涉测量方法，其特征在于：包括如下步骤，步骤一：建立虚拟干涉仪，在虚拟干涉仪的像面上得到理想系统剩余波前步骤二：保持被测面形静止，通过调整参考镜倾斜量，获取被测面形在不同载波f_R1、f_R2下的两幅实际干涉图；步骤2.1：根据虚拟干涉仪建立实际干涉仪；步骤2.2：保持被测面形静止，通过调整参考镜倾斜量，加入频率分别为f_R1、f_R2的不同空间载波，采集获得两幅干涉图，加载空间载波f_R1获得的干涉图定义为干涉图I，加载空间载波f_R2获得的干涉图定义为干涉图II；步骤三：采用数字莫尔移相干涉方法分别对干涉图I、干涉图II进行求解：采用数字莫尔移相干涉方法求解加载载波f_R1时的被测面形SFE₁；采用数字莫尔移相干涉方法求解加载载波f_R2时的被测面形SFE₂；步骤四：预标记错误区域，并比较错误区域是否重叠；步骤4.1：以步骤三中求解出的被测面形SFE₁为基底，利用空间载波f_R1预标记求解出的被测面形SFE₁的求解错误区域ω₁，ω₁∈SFE₁；步骤4.2：以步骤三中求解出的被测面形SFE₂为基底，利用空间载波f_R2预标记求解出的被测面形SFE₂，求解错误区域ω₂，ω₂∈SFE₂；步骤4.3：检查错误区域ω₁和错误区域ω₂是否完全分开没有重叠，如果有重叠区域则需要更改步骤二中加载的载波；步骤五：根据步骤4.1中求解出的被测面形SFE₁的求解错误区域ω₁，提取求解出的被测面形SFE₂在ω₁处无错误的区域SFE₂'；步骤六：根据步骤三中求解出的被测面形SFE₁、求解出的被测面形SFE₂计算求解拼接向量τ＝[△a,△b,△c]^T；式中为求解出的被测面形SFE₁的相位，为求解出的被测面形SFE₂的相位；步骤七：利用拼接向量τ调整步骤五中求解出的无错误的区域SFE₂'的相对位置和倾斜量；并用求解出的无错误的区域SFE₂'替换求解出的被测面形SFE₁中的求解错误区域ω₁，得到最终完整的无错误的被测面形SFE，定义求解出的无错误的被测面形SFE的相位为则有得到最终完整的无错误的被测面形SFE即解决采用数字莫尔移相干涉方法在大剩余波前时求解错误的问题，进而扩展传统的数字莫尔移相方法的测量范围，消除传统的数字莫尔移相方法的剩余波前带宽限制，使得数字莫尔移相干涉测量方法的剩余波前带宽与传统的移相干涉方法相当；即实现对被测面形的测量。