一种消除后表面反射干扰的新型PMD面形检测技术

(整期优先)网络出版时间:2017-03-13
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相位测量偏折术(PMD)是一种结合光线反射原理和条纹相位编码的光学面形检测方法,具有设备简单、成本低廉、稳定抗干扰等优点。但传统的偏折术需要对透明元件后表面进行黑化或粗糙化处理,以避免后表面反射对条纹相位提取的干扰,过程中可能损伤光学表面。分析了PMD面形检测方法用于透明元件检测的数学模型,提出了一种基于多频条纹反射和谱估计算法的新型PMD——多频条纹偏折术,分离了透明元件前后表面反射信号。从数字信号分析角度描述了谱估计方法分离精度的影响因素,并给出了分离结果优化的具体方案。进行了数值模拟和实验验证,取得了与基于相移的传统PMD非常接近的检测结果,证明了多频条纹偏折术的正确性和可行性。实验结果表明,该技术具有精度高、无需改变现有实验装置和待测元件的优点,为透明元件的无损静态检测提供了可靠的方法。