计算全息图检测非球面干涉场理论与实验

"本文主要探讨了使用计算全息图进行非球面表面形状检测的理论分析和实验结果，强调了这种技术在干涉测量中的应用。文章提出了非球面干涉场为不定域干涉的观点，并通过实验验证了这个理论。" 文章详细介绍了计算全息图在检测非球面形状时的光路设计和干涉场特性。首先，作者提到计算全息图因其便捷的再现和存储功能，被广泛应用于干涉度量技术中，特别是针对非球面形状的检测。文中给出的光路方案由激光器、反射镜、扩束镜、半透镜、补偿镜、非球面镜、成像物镜、空间滤波器以及干涉场等组成，设计考虑了经济性、稳定性和实用性。 光路方案的关键特点是：(1)使用稳定的单纵模激光器作为光源；(2)干涉场P平面位置的灵活性，理论上可以放在F面后的任何位置；(3)若使用小面积光电二极管阵列，光源功率可以降低到0.8mW或更低，这显著减小了光路系统的尺寸，比传统的光路设计缩小了50%以上，为实现计算全息图干涉装置的小型化提供了可能。 理论分析部分，文章讨论了计算全息图的透过率函数，这是干涉型计算全息图的基础。透过率函数与干涉条纹的形成密切相关，影响着非球面干涉场的特性。作者提出，非球面干涉场并非局限于特定区域，而是不定域的，这意味着干涉场的分布不局限于固定的空间范围，可以根据非球面的形状和光路设置发生变化。 实验部分，研究人员成功地验证了这一理论，证明了不定域干涉场的观点是有效且实用的。通过对比实验数据和理论预测，他们确认了计算全息图在非球面检测中的优越性能，为实际应用提供了坚实的理论基础。 这篇文章深入研究了计算全息在非球面干涉检测中的应用，提出的不定域干涉场理论不仅丰富了光学全息术的理论体系，也为实际的光学检测技术带来了创新性的改进。这样的研究成果对于提高非球面光学元件的质量控制和制造精度具有重要意义。