考虑移相参数匹配的任意腔长下多表面干涉测量

作者：常林; 何婷婷; 闫恪涛; 王陈; 于瀛洁^*

来源：仪器仪表学报, 2021, 42(09): 181-191.

DOI：10.19650/j.cnki.cjsi.J2108042

• Fizeau式干涉仪
• 多表面干涉测量
• 移相匹配
• 透明平行平板
• 波长移相

传统的多表面波长调谐移相干涉法只能实现透明被测件处于固定位置下的测量,当移相值或者腔长改变时算法的有效性和求解精度没有被深入讨论和分析。为了在任意腔长下实现透明被测件各表面的同时测量,本文提出了一种可实现自适应移相匹配的加权多步采样算法。首先,基于特征多项式,介绍了一种具有移相误差和耦合误差抑制能力的加权多步相位解调技术,可以同时对被测件的3个表面进行测量;进而,基于Zernike多项式,对移相参考系数和腔长系数的任意组合下的算法求解误差进行了迭代计算和分析,为最优参数的匹配提供参考。仿真结果表明所提出的算法求解残余误差小于3×10-4λ0。此外,引入ISO-25178系列三维高度参数对算法性能进行了验证。在实验中,利用Fizeau干涉仪分别对厚度为10和5 mm的透明平板在不同腔长下进行了测量。仿真和实验的结果表明,所提出的算法可以实现任意腔长和厚度下的多表面测量,其可靠性和实用性得到了验证。

• 单位
  自动化学院; 上海大学