[發明專利]一種對移相干涉儀隨機誤差模態的評估方法

有效

• 申請號: 201210562736.9
• 申請日: 2012-12-21
• 公開（公告）號: CN103047928A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 馬冬梅;邵晶;金春水;張海濤;于杰
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: G01B9/02
• 分類號: G01B9/02;G01J9/02
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 張偉

1.一種對移相干涉儀隨機誤差模態的評估方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

步驟一：使用移相干涉儀對一良好波前進行多次測量，測量過程中引入傾斜，取引入傾斜后多次測量結果的平均值作為參考相位；然后隨機取其中一次測試相位，減去參考相位，獲得一次隨機測量結果的測試誤差：

步驟二：通過對移相干涉儀隨機誤差源的分析，得到不同種類的誤差源與測試誤差之間的關系，推導獲得移相不準確引起的隨機誤差、振動引起的位置噪聲誤差、光源功率不穩定引起的隨機誤差和光源中心頻率漂移引起的誤差特性；

步驟三：根據分析獲得的不同誤差源引起的隨機誤差的特性，對比步驟一中獲得測試結果中的測試誤差，確定干涉儀中的主要誤差源。

2.如權利要求1所述的一種對移相干涉儀隨機誤差特性，其特征在于，該方法的步驟二中誤差源與測試誤差之間的關系通過下述推導獲得：

移相干涉儀移相得到的干涉條紋I_n表示為：

其中V為干涉條紋對比度，?φ_n為參考相位，為被測試相位。

被測相位可以由以下公式獲得：

其中求解算法中使用的窗口函數w_n為實函數，Re為取實部，Im表示取虛部，可以取如下公式：

sn=Im[wnexp(-iφn)]=wnsin(-φn)---(3)]]>

cn=Re[wnexp(-iφn)]=wncos(φn)---(4)]]>

相位提取公式(2)變為：

當干涉儀存在誤差源時，采集得到的干涉條紋的圖像為，為由誤差源引起的干涉條紋的強度變化，得到結果：

根據公式，，測試的誤差為：

由于?，上式變為：

其中k對于同一移相算法為常量，在關注測量誤差具體形態的前提下，k可以被認為是1，

根據不同隨機誤差源對干涉條紋影響特性不同，由上式可以推導出不同隨機誤差源引起的測試結果的誤差為：

對于移相引起的隨機誤差，

其中，ΔP_n為移相誤差。可見這種誤差與項成正比；

振動引起的位置噪聲誤差，

其中，為波前的導數。振動引起的隨機誤差與和兩項成正比，振動的方向和大小與的方向和大小有密切的聯系；

光源功率不穩定引起的隨機誤差，

其中，Δ_nIntensity為光強不穩定誤差。光源功率不穩定引入的誤差與和相關；

光源中心頻率漂移引起的誤差，

其中，Δ_nFreq為光源中心頻率漂移的誤差。這種誤差與成正比，同時被項進行了調制。