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申请/专利权人：中国科学院光电技术研究所

摘要：本发明公开了一种用于可控空间载频移相干涉测量的调整装置及方法，属于光学检测领域，调整装置包括干涉测量系统，干涉测量系统包括光束准直分光机构、倾斜载频机构、成像机构以及计算机，光束准直分光机构包含激光器、扩束准直器以及分光板，倾斜载频机构包含压电偏摆台和参考镜，成像机构包含成像透镜和CCD相机；计算机控制压电偏摆台进行二维倾斜以产生密集干涉条纹；计算机系统通过基于二维离散傅里叶变换的相关处理分析干涉条纹获得压电偏摆台所需调整量，并驱动压电偏摆台进行准确调整。本发明为空间载频移相干涉测量中的直接干涉测量法DMI获取所需的干涉条纹提供了一种有效的调整手段,具有较大的应用价值。

主权项：1.一种用于可控空间载频移相干涉测量的调整方法，该方法基于一种用于可控空间载频移相干涉测量的调整装置，所述装置包括干涉测量系统，干涉测量系统包括光束准直分光机构、倾斜载频机构、成像机构以及计算机9，光束准直分光机构包含激光器1、扩束准直器2以及分光板3，倾斜载频机构在扩束准直器2与分光板3连线的延长线上，倾斜载频机构包含压电偏摆台4和参考镜5，成像机构在分光板3的下方，成像机构包含成像透镜7和CCD相机8；计算机9控制压电偏摆台4进行二维倾斜以产生密集干涉条纹，并用CCD相机8采集干涉条纹传输给计算机9，其特征在于，采用二维离散傅里叶变换评价条纹是否达到预期，并采用压电偏摆台进行调整载频量，其具体步骤是：步骤1：初始化干涉测量系统，在初始化测量系统时，将待测光学元件6放置于合适位置，待激光器1打开到激光稳定状态后，调节压电偏摆台4上的二维调整架将干涉条纹调至零条纹；步骤2：根据DMI算法设计的采样步长确定像素间的相移量进而确定压电偏摆台4的偏摆量，再由计算机9控制压电偏摆台4进行二维倾斜以产生密集干涉条纹，并用CCD相机8采集干涉条纹传输给计算机9，具体处理方法为：步骤a计算CCD相机8的沿对角线的采样点个数m： ；式中，p表示CCD相机8的水平或垂直方向上的采样点的像素点个数，且CCD相机8的像素点总个数为p×p；步骤b计算CCD相机8对角线上应采集到的条纹个数k： ；式中，表示DMI算法设计采样步长；步骤c计算CCD相机8沿水平或垂直方向上应采集到的条纹个数q： ；步骤d计算得到压电偏摆台4的偏摆量、： ；式中，表示激光的波长；表示参考镜的直径；步骤e计算机9控制压电偏摆台4在X方向即水平方向上偏摆量、在Y方向即垂直方向上偏摆量；并由CCD相机8采集干涉条纹；步骤3：对CCD相机8采集的干涉条纹选择一正方形区域进行二维离散傅里叶变换处理，计算得到干涉条纹的二维频谱图，具体处理方法为： ；式中，表示图像的像素坐标；表示CCD相机8采集的干涉条纹图像的灰度值；表示干涉条纹图像的灰度值进行二维傅里叶变换后在频率域的结果；M和N分别是图像的行数和列数；表示频率域中的坐标；j是虚数单位，满足=-1；步骤4：由干涉条纹的二维频谱图得到零级频谱峰和正负一级频谱峰，以零级频谱峰为原点建立坐标系进而判断载频量是否达到预期，具体处理方法为： ；式中，为以零级频谱峰为原点建立坐标系后预期载频量表示的向量；为正一级频谱峰表示的向量也即实际载频量；为实际载频量与预期载频量的差，也即需再调整量；当时，和分别为的横、纵坐标，实际载频量不等于预期载频量，需再调整压电偏摆台进行绕X或Y坐标轴的偏摆量，具体偏摆量为： ； ；计算机9控制压电偏摆台4在X方向上调整偏摆量、在Y方向上调整偏摆量后，执行步骤3；当=0时，与向量坐标重合，也即实际载频量等于预期载频量。

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