基于最小二乘拟合波矢估计的角位移测量方法

作者:庞静茹; 谭景升; 牛亦琰; 刘逸志; 潘卫清*
来源:光学技术, 2022, 48(05): 589-596.
DOI:10.13741/j.cnki.11-1879/o4.2022.05.015

摘要

为了实现微小角度的精密测量,提出一种基于最小二乘拟合波矢估计实现角位移测量的方法,利用全息理论和采样定理二次曝光记录两幅全息图,通过角谱分析求解测量光相位信息的相关参数,进行波矢估计并求解两次波矢存在的角位移关系,使用计算机仿真验证了该方法的可行性和准确性并分析了像素尺寸、像素数和信噪比对测量精度的影响,用实验验证了理论计算结果与实验测定结果的一致性。实验表明,在CCD像素数不低于1000pixel,像素尺寸不小于4.6μm,信噪比不低于20dB的情况下,测量方法可实现3.9°范围内的准确测量,测量的均值误差控制在2.5×10-7rad内,测量的标准差控制在2.0×10-7rad内。

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