最小二乘法下的反射相位延迟快速精确测量技术

本文主要探讨了一种创新的反射相位延迟测量方法，其核心是基于起偏器-棱镜-检偏器（PPA）的光路结构，结合了最小二乘法和多次拟合逼近技术。测量系统的设计旨在提升测量速度和精度，特别是对于那些需要快速、高精度数据的应用场景。 在传统的测量方法中，精确调整光学元件的方位角往往是一项关键任务，但本文提出的方法简化了这个过程，允许用户通过软件系统自动处理光强分布点的采集和计算。这种方法首先采用了最小二乘法，这是一种优化技术，用于找到最佳拟合线或曲线来描述数据集，即使初始检偏角未知，也能有效地对采集到的光强分布点进行二元线性拟合。 接着，作者提出了一种创新策略，即对不同起偏角下的两组光强分布点进行多次拟合，然后通过逼近求交的方式得到最终的反射相位延迟量。这种方法避免了繁琐的精确角度调整，极大地提高了测量效率，整个过程能在15秒内完成。 实验结果显示，这种方法具有出色的性能，测量结果的误差仅为0.005弧度（rad），重复性达到了0.0016 rad，这意味着测量结果非常稳定且准确。这对于许多科研和工业应用来说，如精密光学设计、光纤通信和表面形貌分析等领域，都是非常有价值的提升。 本文的核心贡献在于提供了一种基于最小二乘法和多次拟合逼近的反射相位延迟测量方法，它简化了测量步骤，提高了测量精度和速度，为相关领域的研究和实践提供了有力的技术支持。通过这种技术，科学家和工程师能够更有效地进行反射相位延迟的测量与分析，从而推动相关领域的发展。