抗振干涉仪空间同步移相组件的研究

在卫星侦查相机、天文望远镜、激光核聚变中,大口径、长焦距光学元件和系统的需求量和面形精度要求不断提高。传统的移相干涉仪由于对环境非常敏感，已经不再适用于该类光学元件和系统的测量。抗振干涉仪可在瞬间同时采集多幅具有一定位相偏移的干涉仪，直接计算出相位分布，从而可有效消除环境振动对干涉测量的影响，其中，空间同步移相组件是抗振干涉仪关键技术之一。本项目拟研究微偏振片阵列式的空间同步移相组件，根据偏振干涉理论，揭示空间同步移相组件的机理，建立数学物理模型；基于矢量衍射理论，研究不同材料不同物理参数情况下，空间同步移相组件的偏振特性，从而确定合适的参数；研究空间移相干涉图数据的整合与处理算法；分析影响测量精度的误差因素和抑制误差的方法。本项目的研究将为在抗振环境下的高精度干涉测量提高技术基础，另外，空间同步移相组件可组合到常规的偏振干涉系统中，用于材料应力测试、动态流场测试、人眼角膜地形图测试。

由于传统的移相干涉仪对环境非常敏感，抗振干涉仪被广泛应用于大口径、高精度、长焦距光学元件和光学系统的检测。空间同步移相组件是抗振干涉仪的关键部件。本项目研究了微偏振阵列式空间同步移相组件，根据正交偏振干涉理论，研究了空间同步移相组件的移相原理，建立了数理模型；构建了空间同步移相组件的光学测试实验平台，实验平台主要是生成两束正交圆偏振光；研究了亚波长光栅偏振特性，确定了工艺参数；研究了空间同步移相干涉图的数据整合和处理算法，编制了干涉图采集与处理软件；误差分析表明，微偏振片阵列透振方向角度误差1°时，引入的位相恢复误差小于λ/400。本项目的研究为振动环境下的高精度测试提高了技术基础，另外，空间同步移相组件可组合到常规的偏振干涉系统中，用于材料应力、动态流场、人眼角膜地形图等方面的测试。