【儀表網(wǎng) 研發(fā)快訊】近日，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光元件技術(shù)與工程部光學(xué)檢測與表征中心劉世杰研究員團(tuán)隊(duì)，在大偏離自由曲面光學(xué)元件自適應(yīng)干涉檢測方面取得新進(jìn)展，相關(guān)成果以 “Interferogram-free adaptive wavefront interferometry: fourier spot analysis enhancing adaptive compensation performance” 為題發(fā)表于Optics Express。
 

　　針對傳統(tǒng)自適應(yīng)波前干涉術(shù)(AWI)高度依賴干涉條紋重構(gòu)與識別，無法有效檢測大面形偏離光學(xué)元件的問題，該研究提出了一種基于傅里葉光斑(FS)分析的無干涉圖自適應(yīng)波前干涉術(shù)(IF-AWI)。該方法在自適應(yīng)補(bǔ)償過程中完全擺脫了對干涉條紋、相移和相位解包裹的依賴，通過分析傅里葉光斑強(qiáng)度分布來引導(dǎo)優(yōu)化方向，從而在干涉條紋無法形成或嚴(yán)重缺失的情況下，仍可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、高效的波前補(bǔ)償與測量。
 

　　為進(jìn)一步提升優(yōu)化效率與收斂性能，研究團(tuán)隊(duì)引入了基于 Runge–Kutta的智能優(yōu)化算法，在全局搜索能力和局部收斂速度之間實(shí)現(xiàn)了良好平衡，該方法可在約60次迭代內(nèi)成功補(bǔ)償峰谷值超過100λ、均方根超過20λ的自由曲面波前。
 

　　該成果突破了傳統(tǒng)自適應(yīng)干涉測量對干涉條紋質(zhì)量的根本限制，顯著拓展了自由曲面可測量動態(tài)范圍，為自由曲面在拋光的檢測提供了全新的技術(shù)路徑，對高端光學(xué)元件制造與檢測具有重要應(yīng)用價值。
 

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　　圖1 IF-AWI原理示意圖：(a) 光路圖；(b) 參考光與測試光的偏振態(tài)示意圖。
 

　　(P1-3：線偏振片，QWP1-3：四分之一波片，L1-3：透鏡，PBS：偏振分光器，BS：分光器，SUT：待測面，S：光闌)
 

　　圖2 IF-AWI的補(bǔ)償過程：(a) FS在補(bǔ)償過程中的變化；(b) 對應(yīng)的干涉條紋從密集到稀疏，直至零條紋。(優(yōu)化過程中未使用干涉條紋作為反饋)