导读:本文包含了径向剪切干涉论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:干涉仪,波带片,相位,重构,莫尔,条纹,测量。
径向剪切干涉论文文献综述
王忠宇[1]（2019）在《基于单衍射元件的径向剪切干涉技术研究》一文中研究指出随着科学技术的不断发展,干涉波前探测技术因具有非接触、高灵敏度和高精度等特点而得到广泛的应用。其中需要标准参考光的干涉仪主要致力于高精度面形检测,自相干干涉仪主要致力于探测连续变化的动态波前。在众多的自相干干涉技术中,径向剪切干涉波前探测技术容易设计成共光路,仅需要获得径向方向的斜率,无信息丢失,可以极大地减小系统误差。经过半个多世纪的发展,径向剪切干涉波前探测技术在数理模型、剪切结构、波前重构算法等方面进展显着。然而,为了实现径向剪切干涉,径向剪切干涉仪的结构还是非常的复杂,需要多个光学元件构成;同时为了处理干涉图,需要在光路中引入额外的空间载频或者相移,破坏了系统的稳定性;另外,径向剪切率调整不便,对不同的探测目标不容易调整。上述不足极大地限制了径向剪切干涉仪的应用场景,因此有必要在这些方面展开相关的研究。本文围绕径向剪切干涉波前探测技术存在的主要问题:结构复杂,从干涉图中提取相位困难,径向剪切率调整不便,对径向剪切干涉仪进行了深入研究,取得了一系列的研究成果。首先,对于径向剪切干涉波前探测技术存在的结构复杂问题,针对性的提出了基于单个菲涅尔波带片的多波前径向剪切干涉仪。这是首次提出基于单个菲涅尔波带片的多波前径向剪切干涉仪,与双菲涅尔波带片径向剪切干涉仪比较,其光路中不需要加入小孔滤掉多余光束,菲涅尔波带片衍射的多个孔径不同的光束直接干涉;推导了其解析的数学原理公式,并给出了相应的相位提取算法,数值仿真结果和实验结果证明了这种干涉技术及相位提取算法的可行性。这种多波前径向剪切干涉仪仅需要一个波带片和一个图像探测器,在相位提取的过程中不需要在光路中引入额外的空间载频或者相移,并且径向剪切率调整方便,适用于大动态范围波前探测。但是,这种多波前干涉仪产生的干涉图,不同区域的对比度不同,导致低对比度的区域误差较大。其次,针对上述问题,进一步基于已知的Gabor波带片,提出了一种余弦波带片,并设计了基于这种余弦波带片的径向剪切干涉仪。这种余弦波带片有且仅有两个焦点,在光路中无小孔滤波的情况下,依然可以实现双光束径向剪切干涉。基于余弦波带片的径向剪切干涉仪不仅结构简单,调整方便,而且干涉图容易辨识和处理,并且具有较高的环境适应能力和较大的测量动态范围。数值仿真结果表明,该方法能够对波前畸变进行有效测量。这种干涉仪结构简单,径向剪切率可调,而且双光束干涉的干涉条纹分布更清晰。另外,通过仿真分析,给出了系统参数的选取方法。最后,设计并搭建了基于余弦波带片的径向剪切干涉波前探测技术的原理性实验系统。在分析了余弦波带片的制作工艺的基础上,根据理想的余弦波带片透射率函数,提出了随机编码余弦波带片,利用菲涅尔衍射公式,给出了光学衍射特性的评价指标,确定了随机编码余弦波带片的编码参数,并对加工误差进行了分析。搭建的原理实验系统实现了波前重建,验证了提出方法的正确性,与ZYGO干涉仪的实验结果对比,RMS差别不大于0.003λ,表明了其较高的测量精度。另外验证了不同波前探测场景和不同硬件条件下的波前探测性能,为实际应用的系统结构和参数设计提供了理论指导。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所)》期刊2019-06-01）
师亚萍[2]（2018）在《径向剪切干涉法非球面面形检测技术研究》一文中研究指出径向剪切干涉技术是将具有空间相干性的光波经某种装置分成扩大和缩小两波面,并在其公共区域产生干涉条纹的一种测量技术。相对传统的干涉技术,该技术具有共光路、对外界环境、振动等因素不敏感、仅需一幅干涉图就可重构出波面等优势,为开发在线检测设备作准备。本课题是在对非球面元件的高精度检测及现场工作的需求下提出的,因此研究径向剪切干涉技术具有一定的工程价值。本文研究的主要内容有以下几方面:(1)阐述了非球面面形的检测技术,对径向剪切干涉的几种典型系统结构、光学干涉理论以及径向剪切波面理论进行了分析。(2)论述了图像增强技术、干涉图空域延拓理论以及傅里叶变换法相位提取理论,分析了相位提取中存在的频域泄漏效应、滤波器、相位解包等问题。(3)基于Zernike多项式的波面拟合理论,分析了叁种求解系数方法的原理。选取两种不同复杂度的曲面进行了模拟仿真,分析了拟合精度与拟合阶数、采样点数目之间的关系,结果表明Householder变换法拟合的波面精度高于其他两种方法;针对复杂度不同的波面,只要选择合适的拟合阶数、采样点数目都能达到较高精度。(4)论述了基于迭代算法的波面重构理论并对其进行了推导与改进,选取两种不同PV值的波面进行仿真,分析了波面重构精度与迭代次数、剪切比、波面畸变量之间的关系,从仿真结果可知迭代算法的重构精度可以满足径向径向剪切干涉技术的要求。(5)根据本课题设计的非球面检测系统对实验器材进行了选型,搭建了非球面测量装置,并总结出一种快速调整光路的方法;采用高精度干涉仪对同一非球面元件进行了检测,验证了本课题方案的可行性。(本文来源于《西安工业大学》期刊2018-05-18）
王宇飞,达争尚[3]（2016）在《径向剪切干涉波面重构的数值模拟分析》一文中研究指出径向剪切干涉仪所采集到的干涉图并不直接反映原始待测波面信息,为了获得原始待测波面信息,波面重构是必要的。推导了波面重构的迭代算法,并用Matlab分别对径向剪切中不同迭代次数、不同剪切比的波面重构迭代算法进行了数值模拟,得出以下结论:合适的剪切比可以简化迭代运算,提高运算速度;与小畸变波面重构相比,残差波面PV值达到相同精度时,大畸变波面重构需要更多的迭代次数。待测波面的PV值大于10λ时,剪切比应在0.7以上,PV值大于6λ小于10λ,剪切比在0.5~0.7之间,PV值小于6λ,剪切比小于0.5。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2016年03期）
王宇飞[4]（2015）在《激光波面径向剪切干涉技术研究》一文中研究指出干涉技术是以光波干涉原理为基础进行测试的一门技术。与一般的光学测试技术相比较,干涉测试技术具有更高的测试精度和测量灵敏度,并且绝大部分的干涉测试都是非接触的,不会对被测元件带来表面损伤和附加误差。与传统的干涉测量技术相比较,径向剪切干涉测试技术不需要参考光束,对温度升降、空气流动、地面震动等环境影响不敏感,只要改变剪切比,测量精度也随之改变。相比传统干涉仪有其独特优点,在气体温度场分布测量、激光参数诊断、光学镜面现场加工等方面发挥了其独特的优势。考虑到以上优点及应用,激光波面的径向剪切干涉技术一直是科研工作者所关心的热点。为了进一步优化径向剪切干涉系统的特性,有必要对径向剪切干涉技术进行深入研究。本论文的主要内容可以归结为下面几个方面:(1)调研了波前测试的基本技术,分析对比了各自的特点和应用范围,选择以径向剪切干涉技术作为高功率激光瞬态波前高精度测试手段;综合阐述了径向剪切干涉技术的测量原理。分析了剪切波面的特征,对于径向剪切干涉技术波面恢复(重建)的几种方法进行了阐述,最后选择了迭代法来仿真分析波面(波前)重构精度。(2)对影响波面恢复(重建)精度的几个因素进行了分析:首先,阐述了Zernike系数和赛德尔像差系数所代表的像差含义,然后理论推导了Zernike系数和赛德尔像差系数之间的相互转换。其次,分析了在简单波面(波前)和复杂波前(波面)情况下Zernike多项式的阶数对波前(波面)拟合精度的影响。再次,分析了径向剪切比?的选择对待测波前(波面)拟合精度的影响。最后,分析了迭代次数的多少对待测波前(波面)拟合精度的影响。通过仿真分析得出结论:得出结论:1)合适的剪切比可以简化迭代运算,提高运算速度;2)与小畸变波面重构相比,残差波面PV值达到相同精度时,大畸变波面重构需要更多的迭代次数。3)待测波面的PV值大于10λ时,剪切比应在0.7以上,PV值大于6λ小于10λ,剪切比在0.5到0.7之间,PV值小于6λ,剪切比小于0.5。(3)根据理论分析和实际工程,采用ZEMAX设计了径向剪切干涉光学系统。(本文来源于《中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)》期刊2015-05-01）
卫韦[5]（2014）在《激光波面径向剪切干涉图处理技术研究》一文中研究指出径向剪切干涉测量技术具有不需要设置专门参考面、结构简单、通过调节剪切比来改变测量精度等特点,仅需一幅干涉图就可以得到被测量的信息,广泛应用于光学元件和光学系统质量以及波面检测方面的测量。分光路径向剪切干涉条纹处理技术的重点就是利用从CCD采集的干涉图,解算出与被测量直接相关的相位信息。本文分析讨论了马赫曾德型的径向剪切干涉技术的基本测量原理。在干涉图特点的基础上,采用了二维傅里叶变换法(2-DFFT)对干涉图进行相位提取；分别从空域和频域两方面对图像去噪进行研究；重点基于样本的块重建算法延拓干涉图,并给出了具体的算法流程图；分别使用两种解包算法进行相位解包裹以及Zernike多项式拟合波面。用MATLAB软件编写了一整套的算法程序,并将处理结果与ZYGO干涉仪就同一镜片的测试结果进行了对比。结果表明：本文研究的径向剪切干涉法测量光学元件面型的方法是可行的,与ZYGO干涉仪的测试结果偏差小于1%。而且,此方法可以应用于径向剪切干涉测试和其他面形测试中。(本文来源于《西安工业大学》期刊2014-10-24）
朱勇建,那景新,王宇,职亚楠,范玉峰[6]（2014）在《可变载频径向剪切雅敏干涉仪》一文中研究指出基于雅敏干涉装置,提出一种新的可变载频(条纹频率可调)的径向剪切干涉仪。该干涉仪主体由两块雅敏干涉平板、两对可旋转双光楔、两个可变比例的扩束镜组成;双光楔用于调节条纹周期,以获取最佳干涉图;两扩束镜的扩束比例可变,以调节最佳剪切量。两块平板加工误差一致,同时所有光楔来源于同一楔板,参数一致,两扩束镜的性能参数也完全相同,光路对称,严格等光程。提出的干涉仪可一次性完成非球面模具的测量;并根据被测面形情况进行条纹周期和剪切量的调节,获得了最佳条纹图。最后,对球面/非球面模具表面进行了测试。结果显示:通过调节双光楔和扩束比,此干涉仪可获得较好的条纹图,为多种非球面模具的进一步高效检测提供了新的思路。(本文来源于《光学精密工程》期刊2014年05期）
黄慧,何勇,李建欣[7]（2012）在《基于虚光栅莫尔条纹的径向剪切干涉波前提取方法研究》一文中研究指出提出了基于虚光栅莫尔条纹的径向剪切干涉波前提取方法,该方法通过引入有固定相位差的参考干涉图产生莫尔条纹图,结合低通滤波器和四步移相技术来实现对单幅干涉图的波前提取。只对一幅待测干涉图进行处理:(本文来源于《第十四届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）》期刊2012-09-21）
丁世涛[8]（2012）在《径向剪切干涉波前检测技术研究》一文中研究指出随着激光技术和现代光学加工技术的飞速发展，光学元件面形检测和波前畸变检测对光学检测技术的要求不断提高，检测系统结构也趋于复杂化。由于光学元件加工和波前畸变测量的特殊性，传统的光学检测技术已经不能满足检测精度的要求。传统光学检测方法需要标准参考面、精度低、检测周期长、难以用于现场测量等缺点，而径向剪切干涉波前检测技术能够很好的解决传统光学检测方法中存在的问题，它能实现对任意面形的高精度、静态和瞬态实时测量，指导光学元件加工和波前畸变的控制。本论对径向剪切干涉波前检测技术进行了研究，并结合实际的非球面检测进行了仿真验证和分析，主要研究内容如下：（1）基于径向剪切干涉原理，设计了径向剪切干涉仿真程序，研究了径向剪切比对径向剪切干涉的影响和径向剪切干涉图的预处理方法。（2）基于Zernike多项式，研究了最小二乘法、Gram-Schimdt正交法以及Householder变换法的波面拟合，分析了拟合精度，并从径向剪切干涉图中拟合出了被测波面的径向剪切干涉波面。结果表明Householder变换法的拟合精度高于前两种方法。（3）基于被测波面和径向剪切干涉波面之间的关系，推导了复原被测波面的迭代公式，仿真了不同PV值的波面迭代复原，并分析了迭代精度，仿真了径向剪切干涉波前重构。结果表明迭代算法的重构精度能够达到径向剪切干涉波前检测技术的要求。（4）基于补偿器检测非球面的方法，设计了径向剪切干涉波前检测系统，仿真了非球面的检测，分析了检测精度和误差来源，针对系统误差提出了消除或者抑制的方法。结果表明检测精度高于传统的光学测量方法。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2012-07-01）
赵琦,蒋泽伟,何勇,卢峰[9]（2012）在《径向剪切干涉仪系统的研制与校准研究》一文中研究指出为了测量超长焦距高功率激光系统的波前畸变,研制并校准了基于空间相位调制的径向剪切干涉仪。仪器采用多波长设计,满足可见光和红外探测的需要。为研制并校准径向干涉仪,同哈特曼-夏克(HS)传感器、Zygo干涉仪进行了对比实验。通过实验与理论对比,得到径向剪切干涉仪参数的最佳值。研究了汉宁窗的取值范围和边缘截取值的合理范围,结果表明,校准后的径向剪切干涉仪能够准确测量,仪器的重复性和精度都能满足高精度波前探测要求。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2012年04期）
舒礼邦[10]（2012）在《径向剪切干涉测试技术研究》一文中研究指出环路径向剪切干涉仪(CRSI, cyclic radial shearing interferometer)是一种激光光束诊断系统,其只需一幅干涉条纹就可测量被测光束波前相位和振幅。本论文主要运用各种算法从单帧干涉条纹中提取波前相位或振幅,并将测量过程中不同算法的精度以及所带来的误差进行对比研究,优化CRSI特性参数。其研究内容和取得的成果如下：一、针对CRSI系统,研究了重构原始波前相位过程中的叁个关键算法。第一、条纹延拓算法；第二、单帧干涉条纹复原剪切波前算法；第叁、重构原始波前的迭代算法；二、使用2-DFFT算法进行条纹延拓。延拓中使用Hamming窗滤波器确保延拓的干涉条纹和孔径内的干涉条纹具有同样的周期结构,同时将孔径中干涉条纹的平均值作为延拓条纹的背景,解决了孔径内外对比度不一致问题。叁、推导了单帧干涉条纹复原波前的FFT算法和小波变换算法。通过仿真和实验分析了影响这两种算法精度的主要因素。四、推导了一种寻找FFT频谱正一级的迭代逼近算法。通过仿真实验,得知该算法精度和最大值法基本一致。在亟须求取正一级实数坐标的条件下,该算法优势明显。五、理论推导了重构原始波前相位的迭代算法。将理想原始波前、迭代所得原始波前和剪切波前进行前6项Zernike多项式拟合,发现重构的原始波前和理想原始波前上的Zernike系数几乎一致,通过对像差系数的比较证明了迭代法有效。六、分析了在实际重构原始波前过程中软件算法所引入的误差：(1)基于FFT算法求解剪切波前的误差；(2)迭代算法自身误差；(3)偏移量给直接迭代算法所引入的附加误差,并计算了这叁者引起PV和RMS总误差。七、根据重构原始波前相位的迭代算法,推导了重构原始波前振幅的算法,并进行了仿真实验。通过以上研究,说明从单帧径向剪切干涉条纹中提取原始波前相位(或振幅)需要进行干涉条纹延拓、剪切波前复原(或求出干涉条纹的背景光强)、以及迭代重构原始波前相位(或迭代重构原始波前振幅)这关键的叁步；并对这叁个关键步骤中所用到的算法精度和引入误差量进行分析,最终求得在重构原始波前相位过程中PV的总误差为10.32%, RMS,总误差为4.10%,而重构原始波前振幅的总误差为7.29%。(本文来源于《南京理工大学》期刊2012-02-01）
径向剪切干涉论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
径向剪切干涉技术是将具有空间相干性的光波经某种装置分成扩大和缩小两波面,并在其公共区域产生干涉条纹的一种测量技术。相对传统的干涉技术,该技术具有共光路、对外界环境、振动等因素不敏感、仅需一幅干涉图就可重构出波面等优势,为开发在线检测设备作准备。本课题是在对非球面元件的高精度检测及现场工作的需求下提出的,因此研究径向剪切干涉技术具有一定的工程价值。本文研究的主要内容有以下几方面:(1)阐述了非球面面形的检测技术,对径向剪切干涉的几种典型系统结构、光学干涉理论以及径向剪切波面理论进行了分析。(2)论述了图像增强技术、干涉图空域延拓理论以及傅里叶变换法相位提取理论,分析了相位提取中存在的频域泄漏效应、滤波器、相位解包等问题。(3)基于Zernike多项式的波面拟合理论,分析了叁种求解系数方法的原理。选取两种不同复杂度的曲面进行了模拟仿真,分析了拟合精度与拟合阶数、采样点数目之间的关系,结果表明Householder变换法拟合的波面精度高于其他两种方法;针对复杂度不同的波面,只要选择合适的拟合阶数、采样点数目都能达到较高精度。(4)论述了基于迭代算法的波面重构理论并对其进行了推导与改进,选取两种不同PV值的波面进行仿真,分析了波面重构精度与迭代次数、剪切比、波面畸变量之间的关系,从仿真结果可知迭代算法的重构精度可以满足径向径向剪切干涉技术的要求。(5)根据本课题设计的非球面检测系统对实验器材进行了选型,搭建了非球面测量装置,并总结出一种快速调整光路的方法;采用高精度干涉仪对同一非球面元件进行了检测,验证了本课题方案的可行性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
径向剪切干涉论文参考文献
[1].王忠宇.基于单衍射元件的径向剪切干涉技术研究[D].中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所).2019
[2].师亚萍.径向剪切干涉法非球面面形检测技术研究[D].西安工业大学.2018
[3].王宇飞,达争尚.径向剪切干涉波面重构的数值模拟分析[J].红外与激光工程.2016
[4].王宇飞.激光波面径向剪切干涉技术研究[D].中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所).2015
[5].卫韦.激光波面径向剪切干涉图处理技术研究[D].西安工业大学.2014
[6].朱勇建,那景新,王宇,职亚楠,范玉峰.可变载频径向剪切雅敏干涉仪[J].光学精密工程.2014
[7].黄慧,何勇,李建欣.基于虚光栅莫尔条纹的径向剪切干涉波前提取方法研究[C].第十四届全国光学测试学术讨论会论文（摘要集）.2012
[8].丁世涛.径向剪切干涉波前检测技术研究[D].哈尔滨工业大学.2012
[9].赵琦,蒋泽伟,何勇,卢峰.径向剪切干涉仪系统的研制与校准研究[J].激光与光电子学进展.2012
[10].舒礼邦.径向剪切干涉测试技术研究[D].南京理工大学.2012
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