[发明专利]实时空间相移的相干梯度敏感干涉方法

摘要

本发明公开了一种实时空间相移的相干梯度敏感干涉方法，包括以下步骤：通过相干梯度敏感干涉方法CGS的方法设置光路；在准直镜后设置半透半反与全反射的组合棱镜；设置第一至第四旋转台；设置透明介质薄片；根据旋转角与相移量的定量关系确定相对旋转角度；根据相对旋转角度控制透明介质薄片旋转以保证每次相移步进量分别为π/2，π，3π/2；获取第一至第四条纹图；根据灰度系数分割第一至第四条纹图；按照四步相移原理式进行灰度运算以获取包裹相位场；进行解包裹以获取形貌、曲率和梯度场。该方法可以提高求解精度与效率，实现精确与自动化的动态问题条纹图的处理与计算，简单便捷。

主权项

1.一种实时空间相移的相干梯度敏感干涉方法，其特征在于，包括以下步骤：通过相干梯度敏感干涉方法CGS的方法设置光路，其中，所述光路包括第一光栅、第二光栅、透镜和光屏；在原有相干梯度敏感干涉光路的试件后方，放置一套半透半反与全反射的组合棱镜，将一束平行激光分为相位差不变的四束平行激光阵列，分别通过两块光栅之间的相差系统，所述半透半反与全反射用于均消偏振和光强一致，共含有三块半透半反镜与三块全反射镜，其中B、C、D三块为半透半反镜均消偏振，且组合棱镜入射镜面前粘有实验波长的1/4波片，旋转至合适角度后可将原有的平行激光束转变为圆偏振光束，避免之后的组合反射带来过大的光强差；E、F、G三块为全反射镜；其中，依据四个光斑阵列的光强比标定系数得到严格1:1:1:1光强比的条纹图阵列；在所述第一光栅和第二光栅之间设置第一至第四旋转台，其中，所述第一至第四旋转台的精确度为0.01且旋转轴平行于栅线方向；在每个旋转台之上设置预设厚度和折射率的透明介质薄片；根据旋转角与相移量的定量关系确定每片透明介质薄片的相对旋转角度；固定任意一片透明介质薄片，并根据所述相对旋转角度控制剩余透明介质薄片旋转以保证每次相移步进量分别为π/2，π，3π/2；放置试件以获取第一至第四条纹图，其中，在所述设置试件之前，还包括：获取不放置所述试件时且调整零场之后的第一至第四零场图，并且分割计算每个区域的平均灰度值，以得到灰度系数；根据灰度系数分割所述第一至第四条纹图，其中，所述第一至第四条纹图的序列为2×2序列；按照四步相移原理式对分割后的所述第一至第四的条纹图进行灰度运算以获取包裹相位场，其中，所述包裹相位场δ0(x,y)根据以下公式获取，所述公式为：其中，I0、I1、I2和I3分别为第一至第四条纹图的灰度场；以及进行解包裹以获取形貌、曲率和梯度场。