平行平板橫向剪切干涉儀波前重建精度的研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-09 10:44
在基于平行平板雙光路橫向剪切干涉儀中,如果兩個(gè)方向的平行平板之間存在角度誤差,將會(huì)使得兩個(gè)方向的剪切干涉圖的剪切方向不正交,最終影響波前測(cè)量的準(zhǔn)確度。本文通過仿真實(shí)驗(yàn)研究了兩個(gè)方向平行平板之間不同大小的角度誤差對(duì)波前重建精度的影響,分析了不同條件下Zernike多項(xiàng)式系數(shù)擬合精度、重建波前均方根(RMS)及均方根誤差(RMSE)與角度誤差之間的關(guān)系以及角度誤差一定時(shí),重建波前RMS及RMSE與剪切量之間的關(guān)系。研究結(jié)果表明,為了提高波前重建精度,要盡量降低兩個(gè)平行平板之間的角度誤差,使用更多項(xiàng)Zernike多項(xiàng)式來擬合波前,并且保證剪切量與波面尺寸比值大于10%。本文的結(jié)論對(duì)于平行平板橫向剪切干涉儀的裝調(diào)將會(huì)起到一定的指導(dǎo)作用。
【文章來源】:光電子·激光. 2020,31(09)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
待測(cè)波前及重建波前的RMS和RMSE與δ的關(guān)系
圖1 待測(cè)波前及重建波前的RMS和RMSE與δ的關(guān)系為了進(jìn)一步分析兩個(gè)平行平板之間角度誤差對(duì)求解出的波前Zernike多項(xiàng)式系數(shù)、重建波前細(xì)節(jié)的影響,我們分析了角度誤差為特定值時(shí),波前Zernike多項(xiàng)式系數(shù)擬合誤差和波前重建誤差。我們使用重建波面的Zernike多項(xiàng)式系數(shù)與待測(cè)波前Zernike多項(xiàng)式系數(shù)相減,再除以待測(cè)波前Zernike多項(xiàng)式系數(shù)乘以100%得到重建波前的Zernike多項(xiàng)式系數(shù)擬合誤差,結(jié)果如圖2所示,其中(a),(b),(c),(d),(e)和(f)對(duì)應(yīng)角度誤差分別為0′,2′,4′,6′,8′和10′。我們使用重建波前與待測(cè)波前做差得到重建波前誤差圖,結(jié)果如圖3所示,其中(a),(b),(c),(d),(e)和(f)對(duì)應(yīng)角度誤差分別為0′,2′,4′,6′,8′ 和10′ 。從圖2(a)和圖3(a)可以看出,角度誤差為零時(shí),Zernike多項(xiàng)式系數(shù)重建誤差為0%,重建波前誤差也為0,說明角度誤差為零時(shí),擬合算法可以實(shí)現(xiàn)波前的無誤差重建;圖2(b)表明角度誤差為2′時(shí),Zernike多項(xiàng)式系數(shù)擬合最大誤差約為1%;從如圖2(f)可以看出,角度誤差為10′時(shí),Zernike多項(xiàng)式系數(shù)最大擬合誤差不超過6%;由圖2和圖3可以看出,隨著角度誤差增加,Zernike多項(xiàng)式系數(shù)擬合誤差和重建波前誤差增加。
圖6與圖1的對(duì)比結(jié)果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]平行平板橫向剪切干涉儀裝調(diào)誤差的矯正方法研究[J]. 周健彪,張慕陽(yáng),梁艷梅. 光子學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]二維橫向剪切干涉中采樣點(diǎn)的選取[J]. 王紅軍,張聰,田愛玲,劉丙才. 光子學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]基于解耦差分澤尼克待定系數(shù)法的二維橫向剪切波面重建算法[J]. 彭愛華,葉紅衛(wèi),李新陽(yáng). 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(08)
博士論文
[1]光刻物鏡系統(tǒng)波像差橫向剪切干涉測(cè)量研究[D]. 方超.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2018
[2]基于衍射光學(xué)元件的多波前橫向剪切干涉方法研究[D]. 崔博川.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2018
[3]基于多波前剪切干涉與光學(xué)層析技術(shù)三維折射率場(chǎng)重構(gòu)研究[D]. 凌曈.浙江大學(xué) 2016
本文編號(hào):3616865
【文章來源】:光電子·激光. 2020,31(09)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
待測(cè)波前及重建波前的RMS和RMSE與δ的關(guān)系
圖1 待測(cè)波前及重建波前的RMS和RMSE與δ的關(guān)系為了進(jìn)一步分析兩個(gè)平行平板之間角度誤差對(duì)求解出的波前Zernike多項(xiàng)式系數(shù)、重建波前細(xì)節(jié)的影響,我們分析了角度誤差為特定值時(shí),波前Zernike多項(xiàng)式系數(shù)擬合誤差和波前重建誤差。我們使用重建波面的Zernike多項(xiàng)式系數(shù)與待測(cè)波前Zernike多項(xiàng)式系數(shù)相減,再除以待測(cè)波前Zernike多項(xiàng)式系數(shù)乘以100%得到重建波前的Zernike多項(xiàng)式系數(shù)擬合誤差,結(jié)果如圖2所示,其中(a),(b),(c),(d),(e)和(f)對(duì)應(yīng)角度誤差分別為0′,2′,4′,6′,8′和10′。我們使用重建波前與待測(cè)波前做差得到重建波前誤差圖,結(jié)果如圖3所示,其中(a),(b),(c),(d),(e)和(f)對(duì)應(yīng)角度誤差分別為0′,2′,4′,6′,8′ 和10′ 。從圖2(a)和圖3(a)可以看出,角度誤差為零時(shí),Zernike多項(xiàng)式系數(shù)重建誤差為0%,重建波前誤差也為0,說明角度誤差為零時(shí),擬合算法可以實(shí)現(xiàn)波前的無誤差重建;圖2(b)表明角度誤差為2′時(shí),Zernike多項(xiàng)式系數(shù)擬合最大誤差約為1%;從如圖2(f)可以看出,角度誤差為10′時(shí),Zernike多項(xiàng)式系數(shù)最大擬合誤差不超過6%;由圖2和圖3可以看出,隨著角度誤差增加,Zernike多項(xiàng)式系數(shù)擬合誤差和重建波前誤差增加。
圖6與圖1的對(duì)比結(jié)果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]平行平板橫向剪切干涉儀裝調(diào)誤差的矯正方法研究[J]. 周健彪,張慕陽(yáng),梁艷梅. 光子學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]二維橫向剪切干涉中采樣點(diǎn)的選取[J]. 王紅軍,張聰,田愛玲,劉丙才. 光子學(xué)報(bào). 2015(03)
[3]基于解耦差分澤尼克待定系數(shù)法的二維橫向剪切波面重建算法[J]. 彭愛華,葉紅衛(wèi),李新陽(yáng). 光學(xué)學(xué)報(bào). 2011(08)
博士論文
[1]光刻物鏡系統(tǒng)波像差橫向剪切干涉測(cè)量研究[D]. 方超.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2018
[2]基于衍射光學(xué)元件的多波前橫向剪切干涉方法研究[D]. 崔博川.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2018
[3]基于多波前剪切干涉與光學(xué)層析技術(shù)三維折射率場(chǎng)重構(gòu)研究[D]. 凌曈.浙江大學(xué) 2016
本文編號(hào):3616865
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