在电脑和固态探测器等技术有了长足发展以后，采用了如压电换能器（PZT）等的移相器的移相干涉有了显著的进步。利用PZT测定从两个干涉图像中依次提取出的相位差信号，我们实现了双波长移相干涉测量（PSI）。这是一个检测表面轮廓以及检测大面形偏差的一个有效的办法。由波长λ1和波长λ2合成的长波长光波的使用，提供了一个解决相位模糊问题的方法，也因此拓展了干涉相位测量的范围。同时其保持着较高的测量精度，成本也相对低廉。

双波长移相干涉是在移相干涉的基础上发展起来的。与单波长移相干涉相比较，双波长移相干涉在很多方面有着无可替代的优越性，在确保测试精度不输于其的前提下克服了单波长移相干涉测量范围小的缺点。而在与双波长全息干涉相比较时，由于光学系统设计的不同，双波长移相干涉技术无需制作全息片也无需重复定位全息图，也就避免了环境不同干扰测量结果，减少了误差。

1。2  双波长移相干涉测试发展现状

1。3  研究内容

本课题要求通过对双波长激光调谐移相干涉测试技术的研究，掌握双波长移相干涉测试技术的相关原理，将其应用于光学元件的面形测量中，解决台阶板或面形误差大的光学元件的测量问题。本课题研究的主要内容有： 

（1）研究双波长激光调谐移相干涉测试的光学原理，了解本课题中的双波长激光调谐移相干涉测试方法的应用背景。

（2）理解并分析基于双波长激光调谐移相干涉测量台阶面或面形误差大的光学元件的测量问题，深入理解双波长激光调谐移相干涉的特点。

（3）研究双波长激光调谐移相干涉测试方法的基础理论，包括波长调谐的原理、双波长移相干涉相位恢复算法原理和移相步长标定的原理等。

（4）编写程序，实现对双波长激光调谐移相干涉测试算法的仿真。文献综述

2  双波长移相干涉测试原理

2。1  移相干涉原理

在过去，干涉测量的实现是通过直接读取干涉条纹或干涉条纹的信号获取所需的信息来进行判断，但由于具体施行时人工操作存在误差，不确定度，即其PV值（峰谷值偏差）只能达到～。1970年以来，随着计算机的便携化、CCD的不断发展和优化和压电陶瓷传感器（PZT）的发展和高精度化，移相干涉测试技术在光学干涉测试领域占据了主导地位。如果忽略作为参考的标准面的基准误差的影响，其测量不确定度可达到以上。

移相干涉技术的基本原理是：将一个随时间变化的相位调制引入到干涉系统的参考光路中，从而引起参考光路和测试光路的相位差随时间发生变化。用CCD采集至少三张的移相干涉图样，利用计算机对数据处理进行处理，比照着特定的数学模型，基于数张移相干涉图样的光强分布运算得出待测面的相位信息[8]。

通过移相器件的使用使得参考光路在光的传播方向上移动一定与光波长同等数量级的距离，从而使得参考光路与待测光路二者间的相位差随时间发生变化，从而产生一系列变化了的干涉图样。通过对这些干涉图样进行采集和运算，我们可以获得待测面的相位信息。其中，引入了可变相位的干涉图样的光强分布可以表示为：（2。1）

式中，表示背景光强，表示调制光强；为被测波面的相位，为在两束光路中引入的可变相位。采集至少三张的干涉图，就可以使用对应的算法来计算获得，以此获得待测面形信息。

2。2  双波长移相干涉原理

双波长移相干涉是在双波长全息干涉与移相干涉有机联合的基础上发展起来的。与单波长移相干涉相比较，双波长移相干涉拥有着更广阔的面形测量范围；与双波长全息测试相比较，双波长移相干涉不用设计制造全息片，免除了全息图的重定位和环境稳定性对测量结果的影响。另外，我们可以使用很多不同的方法调整减少双波长移相的误差放大效应对测试结果造成的影响，使测量精度维持在一个较高的水准。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-