一种基于Zernike拟合的旋转角度计算方法及装置

    公开(公告)号:CN115355867B

    公开(公告)日:2024-05-17

    申请号:CN202210916045.8

    申请日:2022-08-01

    IPC分类号: G01B21/22

    摘要: 本发明公开了一种基于Zernike拟合的旋转角度计算方法,该方法为:首先测量出两块平晶初始位置及两个不同旋转角度位置的三个波面结果记为W1、W2、W3;其次通过Zernike多项式对三个波面进行系数拟合,分别得到Z1、Z2、Z3;提取出其中的四级彗差项,分别记为Z133、Z134、Z233、Z234、Z333、Z334;最后通过6个系数,列出相对应的方程,解出相对应的旋转角度α1、α2。本发明不需要借助旋转标尺就能实现干涉仪中对旋转角度的计算,简化了测量步骤,减少了旋转误差对绝对检验计算结果的影响。

    一种非迭代计算相位倾斜参数的移相干涉测量方法

    公开(公告)号:CN116481655A

    公开(公告)日:2023-07-25

    申请号:CN202310437678.5

    申请日:2023-04-21

    IPC分类号: G01J9/02

    摘要: 本发明公开了一种非迭代计算相位倾斜参数的移相干涉测量方法,该方法包括以下步骤:估计干涉图中相位的倾斜项,作为初始值;根据倾斜项的初始值,构建最小二乘拟合,求得相位中的常数项;根据求得的相位的常数项以及估计的x方向的倾斜项,构建最小二乘拟合,求得y方向的倾斜项;根据求得的相位的常数项以及求得的y方向的倾斜项,构建最小二乘拟合,求得x方向的倾斜项;针对每一帧干涉图,重复前面步骤得到移相干涉图相位的倾斜参数;将移相干涉图的倾斜参数作差得移相量,根据最小二乘移相算法求得相位分布,完成移相干涉测量。本发明能够高效率、高精度的完成振动环境下的移相干涉测量。

    一种多模光纤束扩展光源抑制干涉仪相干噪声的方法

    公开(公告)号:CN114754669A

    公开(公告)日:2022-07-15

    申请号:CN202210283749.6

    申请日:2022-03-22

    摘要: 本发明公开了一种多模光纤束扩展光源抑制干涉仪相干噪声的方法。首先根据扩展光源和干涉图对比度关系,光纤束最大等效芯径dmax;其次将激光束耦合到光纤束中,采集不同芯径di下的干涉散斑背景图Ij,计算散斑对比度Csj,换算后得到光纤束中激发的模式数Mj;然后计算旋转毛玻璃动态散斑法中散斑模式数Msj,结合散斑抑制条件以及模式数Mj得到光纤束最小等效芯径dmin;最后根据光纤束约束条件选择最优芯径d,将旋转毛玻璃置于显微镜头和多模光纤束之间,激光束经过显微物镜透过旋转毛玻璃聚焦于光纤束端面上,实现相干噪声抑制。本发明实现了干涉仪中相干噪声的抑制,增大旋转毛玻璃定位范围,隔绝毛玻璃振动对测量影响。

    斐索干涉仪球面和平面测量中回程误差的迭代修正方法

    公开(公告)号:CN115711575A

    公开(公告)日:2023-02-24

    申请号:CN202211380550.1

    申请日:2022-11-04

    IPC分类号: G01B9/02055

    摘要: 本发明公开了一种斐索干涉仪球面和平面测量中回程误差的迭代修正方法,该方法为:首先根据被测件种类确定回程误差的阶数,判断敏感因子矩阵数q;改变q次被测件的姿态,并测量每次相位结果;然后根据测量相位结果计算结果中的倾斜量,代入方程组中计算各个敏感因子矩阵以及校正后相位;接着根据校正后的相位计算x、y方向上的面形导致局部倾斜量,并更新倾斜量,重新代入方程组计算各个敏感因子矩阵以及校正后相位;重复上述过程直至迭代收敛,得到敏感因子矩阵以及校正后相位结果。本发明可以校正斐索干涉仪在球面和平面测量中由于非零位测量导致的回程误差,无需对干涉仪内部结构进行建模,简单高效,适用范围广。

    一种动态干涉仪干涉图参数失配的相位提取的方法

    公开(公告)号:CN115127683A

    公开(公告)日:2022-09-30

    申请号:CN202210736139.7

    申请日:2022-06-27

    IPC分类号: G01J9/02

    摘要: 本发明公开了一种动态干涉仪同步移相干涉图参数失配的相位提取方法,该方法为:首先采集参数失配的空间同步移相干涉图,分割为四幅子干涉图;然后使用条纹细化法计算各干涉图的对比度和载频误差,将对比度、载频误差和预设的移相间隔的初值代入线性方程组计算干涉图的相位、背景以及调制度;接着设定干涉图间的相位、背景、调制度正确,根据方程组计算的对比度、载频误差以及移相间隔的偏差值,更新初值。重复两个过程直至收敛判定函数优于阈值,停止迭代,得到最终的对比度、载频误差以及移相间隔,最后代入最小二乘方程组计算相位。本发明降低了动态干涉仪相位提取的约束性,干涉图参数失配相位提取的准确性和可靠性高,简单高效、适用范围广。

    基于重力变形和折射率非均匀性补偿的大口径立式绝对检验方法

    公开(公告)号:CN113847882A

    公开(公告)日:2021-12-28

    申请号:CN202111051232.6

    申请日:2021-09-08

    IPC分类号: G01B11/24 G01B11/16 G01N21/45

    摘要: 本发明公开了一种基于重力变形和折射率非均匀性补偿的大口径立式绝对检验方法,包括:设置3个大口径光学平晶,初始状态时平晶Ⅰ的工作面为A,平晶Ⅱ的上表面为B而下表面为C,平晶Ⅲ的工作面为D,平晶Ⅰ作为参考镜、平晶Ⅱ作为中介平晶、平晶Ⅲ作为测试镜;进行六次测量;利用有限元方法得到平晶Ⅱ的重力变形量,利用上述的部分测量组合得到平晶Ⅱ的折射率非均匀性,补偿两种因素在测量中的影响;利用旋转对称函数性质求得面形的旋转对称项;利用误差迭代法求得面形的旋转非对称项;得到平面A、B、C、D各自的绝对面形分布。本发明补偿了大口径光学平晶重力变形和折射率非均匀性对测量的影响,而且能够保证各自面形在所有频率的信息。

    一种基于动态随机球测试系统的球面参考镜校正方法

    公开(公告)号:CN111649911A

    公开(公告)日:2020-09-11

    申请号:CN202010366778.X

    申请日:2020-04-30

    IPC分类号: G01M11/00

    摘要: 本发明公开了一种基于动态随机球测试系统的球面参考镜校正方法。该方法步骤为:搭建动态随机球测试系统;使气泵和线性电源工作,产生的气体继而推动真空发生器产生真空负压,作用到随机球的真空端口;使氮气减压器工作,输出的超纯氮气作用到随机球的超纯气体端口;使干涉仪开始工作,调整被测球面参考镜和旋转的随机球,使得两者保持干涉;随机球开始工作,保证状态完成多次测量,平均结果即为参考球面的校正结果;利用Zernike多项式展开和PSD分析,可对校正的参考球面作详细分析。本发明在校正过程中,无需多次操作参考球面和测试球面,测量所需时间少、精确高效,测量结果能够有效保证面形在各个频段的信息。

    一种基于斐索干涉的波片相位延迟量测量装置及方法

    公开(公告)号:CN118130052A

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202410243523.2

    申请日:2024-03-04

    IPC分类号: G01M11/02

    摘要: 本发明公开了一种基于斐索干涉的波片相位延迟量测量装置及方法。该装置包括激光干涉仪、第一偏振分束器、第二偏振分束器、透射平晶、待测波片和反射平晶。方法为:首先将待测波片放入测量光路中,调整反射平晶的俯仰、倾斜角度,使得待测波片区域内干涉条纹数为3~4根,待条纹稳定后,进行多次测量并取平均值,得到波面差测试数据;然后取出待测波片,进行多次测量并取平均值,得到空腔测试数据;接着计算扣除系统误差后的波面差数据;最后对扣除系统误差后的波面差数据进行消倾斜操作,计算待测波片区域的平均相位差,得到待测波片的相位延迟量。本发明能够测量波片整面的平均位相延迟,具有结构简单、测量速度快、测量精度高的优点。

    一种多模光纤束扩展光源抑制干涉仪相干噪声的方法

    公开(公告)号:CN114754669B

    公开(公告)日:2024-01-30

    申请号:CN202210283749.6

    申请日:2022-03-22

    摘要: 本发明公开了一种多模光纤束扩展光源抑制干涉仪相干噪声的方法。首先根据扩展光源和干涉图对比度关系,光纤束最大等效芯径dmax;其次将激光束耦合到光纤束中,采集不同芯径di下的干涉散斑背景图Ij,计算散斑对比度Csj,换算后得到光纤束中激发的模式数Mj;然后计算旋转毛玻璃动态散斑法中散斑模式数Msj,结合散斑抑制条件以及模式数Mj得到光纤束最小等效芯径dmin;最后根据光纤束约束条件选择最优芯径d,将旋转毛玻璃置于显微镜头和多模光纤束之间,激光束经过显微物镜透过旋转毛玻璃聚焦于(56)对比文件谢尚然;邹琪琳;屠亦军;张秀峰;王利威;张敏;廖延彪.长距离双M-Z干涉型振动传感器实时定位算法研究.光电子.激光.2009,(第08期),全文.