本文關(guān)鍵詞：基于近紅外反射式錯(cuò)位點(diǎn)衍射干涉儀的瞬態(tài)波前檢測技術(shù)研究

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【摘要】：點(diǎn)衍射干涉儀采用小孔衍射標(biāo)準(zhǔn)球面波作為參考波前,滿足了高精度波前檢測要求。點(diǎn)衍射干涉儀是共光路系統(tǒng),參考光和測試光難以分離,移相困難,只能通過交互式的方法處理干涉圖,不能滿足自動(dòng)化檢測要求。為了測量瞬態(tài)近紅外激光波前,提出了一種新型的近紅外反射式錯(cuò)位點(diǎn)衍射干涉儀,在點(diǎn)衍射干涉儀中引入空間相位調(diào)制,滿足了自動(dòng)化檢測的要求。首先,為了滿足近紅外激光光束的高精度瞬態(tài)波前檢測要求,提出了一種斜入射結(jié)構(gòu)的近紅外反射式錯(cuò)位點(diǎn)衍射干涉儀方案。將點(diǎn)衍射干涉儀集成在鍍有特殊膜系的平板基片上,相干光波分別在平板前后表面反射產(chǎn)生橫向剪切,從而在點(diǎn)衍射干涉圖中引入空間線性載頻。采用傅里葉變換的方法處理單幅線性載頻干涉圖,從中恢復(fù)待測波前,實(shí)現(xiàn)了近紅外波前的自動(dòng)化檢測。第二,研究了近紅外反射式錯(cuò)位點(diǎn)衍射干涉儀所采集干涉圖的處理方法,分析基于傅里葉變換法的線性載頻干涉圖波前恢復(fù)算法的原理,仿真分析了線性載頻干涉圖波前恢復(fù)算法的精度,對仿真含有球差、彗差、像散的載頻干涉圖的處理RMS精度優(yōu)于λ/50,證明該算法的可行性。第三,研究了近紅外反射式錯(cuò)位點(diǎn)衍射干涉儀的關(guān)鍵技術(shù)。點(diǎn)衍射板上針孔尺寸和形狀的設(shè)計(jì)保證了參考波前的質(zhì)量；點(diǎn)衍射板表面鍍膜設(shè)計(jì)解決了參考光和測試光光強(qiáng)匹配和主光路中雜散光和多次反射光影響的問題；針對近紅外波段針孔難對準(zhǔn)的問題,提出了成像對準(zhǔn)法,可以實(shí)現(xiàn)近紅外激光光束的快速對準(zhǔn)。最后,研究了近紅外反射式錯(cuò)位點(diǎn)衍射干涉實(shí)驗(yàn)。為了驗(yàn)證了近紅外反射式錯(cuò)位點(diǎn)衍射干涉方案的可行性和正確性,搭建了雙透鏡光學(xué)系統(tǒng)透射波前檢測實(shí)驗(yàn)裝置,其檢測結(jié)果與Hartmann波前傳感器檢測該光學(xué)系統(tǒng)透射波前的檢測結(jié)果吻合,接著搭建近紅外反射式錯(cuò)位點(diǎn)衍射干涉透鏡透射波前檢測系統(tǒng),檢測結(jié)果與軸向離焦式近紅外點(diǎn)衍射干涉透鏡透射波前測試結(jié)果對比,結(jié)果也吻合。考核了近紅外反射式錯(cuò)位點(diǎn)衍射干涉儀的精度,PV優(yōu)于λ/10, RMS優(yōu)于λ/100。針對近紅外反射式錯(cuò)位點(diǎn)衍射干涉儀的干涉條紋對比度、光源單色性、系統(tǒng)誤差進(jìn)行了討論。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TH744.3

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