2。2。2白光干涉图彩色图非对称性描述思路 8

3 白光干涉图灰度值曲线最小值判读 9

3。1 循环比较法 9

3。2 最小二乘拟合法 13

3。3 循环比较法和最小二乘拟合法的分析比较 13

4 白光干涉图灰度图的非对称性判断方法比较 15

4。1  作差法 15

4。1。1 理想干涉图的作差法分析 15

4。1。2 实际干涉图灰度图的作差法分析 17

4。2 相关运算法 17

4。2。1 理论干涉图的相关运算法分析 17

4。2。2 实际干涉图的相关运算法分析 18

4。3 作差法和相关计算法的比较 18

5 白光干涉图彩色图的对称性分析 19

5。1 理想白光干涉图彩色图分析 19

5。1。1零光程差位置的重合度 19

5。1。2 RGB各通道灰度值曲线的对称性 21

5。2 实际白光干涉图彩色图分析 23

5。2。1 零光程差位置的重合度 23

5。2。2 RGB各通道灰度值曲线的对称性 25

6、 结果分析与展望 27

6。1 结果分析 27

6。2 展望 29

总结 30

致谢 31

参考文献 32

1  绪论

1。1  研究背景及意义

1。1。1 研究背景

在光学研究中，白光干涉是一个在测量方面极具代表性的分支。由干涉理论发展而来的干涉仪通过将来自同一光源的两束光进行分束，使其分别经过不同的光程，再进行合并就可以在视场中得到相应干涉图。白光干涉图的特征是有一个中央主极大，也即是零光程差的位置，两边彩色条纹对称分布。通过对所得干涉图条纹的分析，就能得到两束光在光程等方面的差别，进而得到所需测量量[1]。由于光波长是纳米数量级，上述两束干涉光的光程有微小变动或者说材料的折射率、厚度等方面有任何变化，都能够对干涉图产生很灵敏且迅速的反应，所以应用白光干涉技术的测量具有很高的分辨率和精准度、广泛的测量范围，其分辨率的高低与光源波长的稳定性等外界因素无关，抗干扰能力突出，近年来在长度、距离、温度、物体轮廓形貌、应变量等直接和间接测量中的应用越来越广泛。

白光干涉图形的获取有一定难度，条纹只出现在一个有限的空间区域，若是干涉仪没有完美聚焦且平衡色散，可能条纹就完全不会出现[2]。然而，白光干涉条纹的定位性又是干涉仪的一大优势，因为它有效地消除了相位的模糊问题。白光干涉图可认为由一系列独立的不同颜色的条纹经过非相干叠加形成的。干涉图的傅里叶分析可以恢复这些实际存在的单色条纹图案，以确定它们的相对强度和相位，它们是波数的函数。然后就可以通过观察相位随波数变化的函数来精确地测量距离。这些物理原则在一维干涉光谱分析中很容易理解并得到广泛应用，我们据此采用白光来产生表面的表面成像。对我们来说，白光不仅仅作为产生高度定位条纹的光源，它还含有多种波长的丰富信息，可以用来极为精确地识别表面特征。