1.2  国内外研究现状

自20世纪60年代移相干涉测量思想被提出，移相相位提取算法发展至今已有多种模式[5]。标准移相算法要求移相量是一个已知量并且要求等间隔移相, 这个要求一般很难满足。围绕着如何减小移相机制不完善而产生的误差，国内外学者先后提出了多种算法[6]。比如Carre算法，多步长，三步，四步，五步和greivenkamp算法等等。这些算法是相互区别的所需数量和相移的间距，并且他们每个都有自己的优点的缺点[7]。论文网

    现有的算法有一个共同的特点：他们认为的相移所产生预期的完全一样。如果在实际相存在误差的变化由于非标准或外部干扰，准确的测量是无法保证的。因此，他们的应用仅限于在实验室条件下的测量。然而，往往需要在不便的环境实现测量条件。这是特别的情况下，当一个大的目标是要检查或测试表面时是衡量一个机加工操作的过程[8]。在这种情况下，光学装置需要移植到达到良好的接入点被测量并且相移误差不可避免地遇到原位测量需要校正。

最近，国际上有学者提出了一种修正方法，相移的实际值的确定直接从干涉图而没有任何随后的校准。这种方法假设每个干涉图具有相同的相位偏移，可以通过最小二乘法拟合实现。现在是为a-bucket算法扩大这项研究，其中A标准是任意的。这种新的算法确定任何相位偏离其预定的值的误差，也通过代替实际值在随后的计算来抑制误差。此算法应用到原型的便携式测量系统来证明，即使在恶劣的环境有振动干扰的条件下精确测量是可能的[9]。

1.3  主要研究工作

   本论文通过查找分析国内外关于移相干涉的文献，研究在长干涉腔波长移相基本原理，并通过仿真分析长干涉腔下波长移相干涉算法的特点。结合本课题，主要研究工作如下：

 (1)查阅文献，研究传统移相式数字波面干涉仪的工作原理； 

 (2)研究波长调谐干涉仪的工作原理；

 (3)重点研究波长调谐随机移相算法；

 (4)编写程序实现该算法，检验程序的正确性；

 (5)运用所编程序，对实际干涉图进行分析处理。

2  移相干涉技术

2．1  移相干涉技术的研究现状

2.2 移相干涉术的基本原理

移相干涉关键技术有移相器、移相算法、相位解包及移相误差的消除、绝对检验方法及波面参数的计算等。

2.2.1 移相器

    移相器是移相干涉仪中的主要部件，移相干涉术的移相是要通过移相器来实现的，其性能的好坏即有关移相误差的问题是影响数字波面移相干涉仪测试精度的重要因素之一。 移相的方法有很多如压电晶体（PZT）移相法、参考镜平移法、双楔镜移动法、转动玻璃平板法、光栅移相法、旋转半波片法、偏振移相、声光和电光调制、波长移相法等，下面介绍其中典型且常用的三种方法，即PZT、偏振移相法和波长移相法。文献综述

  （1）压电晶体（PZT）移相法[19]

PZT移相法在实际应用中最为广泛。它是利用压电晶体的逆压电效应, 通过控制压电晶体上的电压来控制压电晶体的位移。具体来说，原理如下：当具有压电效应的电介质置于外电场中，介质内部正负电荷中心由于电场作用将产生相对位移，而这会导致介质的变形。当把平面镜固定在PZT上时就可产生相移，构成压电晶体（PZT）移相器。

相位的改变与PZT移动距离的关系为：

                                （2.1)