[发明专利]基于液晶计算全息图的同步移相干涉测量系统及方法

摘要

本发明公开的一种基于液晶CGH的同步移相干涉测量系统和方法，属于光学测量领域。基于液晶CGH的同步移相干涉测量系统包括正交偏振激光器、扩束系统、分光镜、参考镜、液晶CGH、待测非球面、偏振分光棱镜、面阵探测器。液晶CGH是由取向正交的液晶分子不同区域间隔排列产生的位相光栅，有两方面作用，其一是补偿被测面像差，完成零补偿干涉测量；其二是配合正交偏振激光完成π相位移相，结合偏振分光棱镜完成分光，实现空间同步移相干涉测量。本发明还公开用于所述的测量系统的一种基于液晶CGH的同步移相干涉测量方法。本发明利用液晶CGH同时完成补偿被测面像差和偏振移相的功能，进而实现精简空间同步移相干涉光路结构，具有系统简洁、抗干扰能力强、测量精度高的优点。

主权项

1.一种基于液晶CGH的同步移相干涉测量方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一：正交偏振激光器(1)发出的正交偏振的线偏振激光经扩束系统(2)扩束准直后经半透半反镜(3)，一束入射参考镜(4)返回半透半反镜(3)成为参考光，另一束经第一会聚透镜(5)、液晶CGH(6)调制后成为测量光入射待测非球面(7)，经待测非球面(7)反射后携带待测非球面(7)面形误差信息，回到半透半反镜(3)与参考光发生干涉；参考光和测量光经半透半反镜(3)后，经第二会聚透镜(8)、准直透镜(9)缩束后同时入射偏振分光棱镜(10)，按照偏振态分为两束，分别由第一面阵探测器(11)和第二面阵探测器(12)同步探测记录干涉图，第一面阵探测器(11)、第二面阵探测器(12)记录的干涉图的分别光强分布满足公式(1)、(2)：I1(x,y)＝A(x,y)+B(x,y)cos[θ(x,y)]                  (1)I2(x,y)＝A(x,y)+B(x,y)cos[θ(x,y)+π]                 (2)步骤二：对步骤一记录的两幅干涉图进行图像处理得到被测面形误差分布；步骤2.1：对步骤一记录的两幅干涉图进行图像配准；步骤2.2：对步骤2.1配准后的两幅干涉图进行解相操作，进而进行相位解包裹操作，解得干涉图对应的相位分布；步骤2.3：对步骤2.2得到的相位分布进行换算得到待测非球面(7)面形误差分布。