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同步移相干涉术(Simultaneous Phase-Shifting Interferometry，SPSI)，一般采用偏振移相原理，将干涉系统的光束首先分为多路，每路光束通过波片或偏振片之类的各种偏振器件后即在参考光和测试光之间引入不同的移相量，同时采集到多幅移相干涉图，具有显著的抗振效果。因此近年来国内外各研究者们都积极研制各种类型的同步移相干涉测量方法。27035
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国外，1984年，Osuk Y．Kwon首先提出使用衍射元件分光得到三幅具有不同移相量的干涉图测试入射波面的方案[3]。1991年，美国Phase Shift Technology公司的C.L.Koliopoulos[4]提出能同时获得多幅有恒定移相量的干涉图，采用四个CCD探测器同时获得四幅移相干涉图的干涉系统，具体结构如图1.1，但该系统对各元件的加工，装调等要求很高以实现4个CCD空间位置，性能参数等一致，因此系统复杂且造价高。
图1.1 含4个CCD的同步移相干涉仪结构
1998年，德国埃朗根纽伦堡大学Kranz .J等提出通过一文光栅分光、四分之一波片引入移相的方案[5]。2000年，J.Kranz提出的Kranz光栅分光波片移相迈克尔逊干涉系统是光栅分光的经典结构[6,7]。2001年，美国4D Technology公司J．E．Millerd等人提出一种综合全息分光元件、偏振器件与相位掩模板等形成相似的偏振移相、二文分光的同步移相干涉系统[8]，如图1.2。测试光与参考光经过PBS和QWP后正交偏振，全息光学元件将其分成四束独立的光束，再通过位相掩模板（由四个双折射位相延迟器构成），则四束光分别产生0、 、π、 的移相量，在CCD上形成四幅移相干涉图。2004年，J . E . Millerd等人改进了上述2001年的结构，使用微偏振阵列替代原先的相位掩模板如图1.3，实现了基于微偏振移相阵列的移相干涉测量[9]，该方案中微偏振阵列的每个移相单元与CCD探测器每个像素的尺寸相同，这些移相单元中每相邻4个为1 组，每组里4个偏振单元的透振方向依次相差45°，实现四组空间移相，之后只需要提取出四幅干涉图按照相应算法计算即可。论文网
图1.2 含相位掩模板的同步移相干涉仪结构
图1.3 改进的含微偏振阵列的同步移相干涉仪
2006年，来自日本大阪府立大学的S.Yoneyama使用微位相延迟器阵列实现同步移相测量[10]，与前不同之处在于使用微位相延迟器的主轴方向不同分别引入位相差。同年，美国劳伦斯-利弗莫尔国家实验室的K. L. Baker等也使用液晶器件形成空间移相系统[11]。2006年J .E. Millerd等人使用微像素掩膜装置，光源为短相干光源，经过偏振延迟系统和反射得到一对正交偏振的相干光作为参考S光与测试P光，而其余无效光则非相干叠加形成背景光[12]，该结构同样采用前述的微偏振阵列和匹配CCD组合实现空间同步移相。2008年，美国4D公司的Brad Kimbrough等人研制出一种使用微像素掩模阵列实现同步移相的频移匹配法斐索干涉仪的系统方案[13]如图1.4，紧接着产出其产品Fizcam3000动态菲索干涉仪。
图1.4 频移匹配法斐索干涉仪光路结构
国内，1998年，钱克矛等人提出一种Ronchi二文光栅分光和偏振片组移相的同步移相方案[14]。2001年钱克矛等人使用一种特殊的龙基光栅和偏振移相方法,应用于干涉测量系统中实现液体的折射率测量和固体的离面位移测量。2005年，北京理工大学的Yi Wang等人也研究实现了此种类型结构的同步移相干涉测量系统[15]，对晶体生长过程中折射率变化进行动态测量。2005年至今，也提出了多种单个CCD系统的同步移相方案，如中科院上海光机所曾爱军等人提出的基于分光棱镜和萨瓦特偏光镜分光的移相系统[16]，台湾国立成功大学Terry yuan-Fang Chen等人提出可使用多个分光棱镜组成干涉分光系统[17]以及国立台北科技大学的Liang-chia Chen等人提出了另一种偏振分光棱镜和分光棱镜组合的系统[18]等。2008年，南京理工大学的陈磊等人也研究实现了基于二文光栅分光的同步移相干涉测量系统[19]。2008年，南京理工大学的徐晨等人提出一种使用光栅分光和使用电流调制半导体激光器产生短相干光源的斐索型同步移相干涉测量装置[20]。
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