用于高信噪比测试光学板厚度及前后表面的波长步进算法
光学
2023-08-09 v1
摘要
我们提出一种仅由 14 步组成的最小二乘相移算法（LS-PSA），用于高质量光学板测试。光学板测试由于多次反射会产生无数同时存在的条纹图样。然而，由于常见光学材料反射率较小，仅有少数同时条纹的幅值高于测量噪声。在这些条纹中，只有板表面和厚度的变化是感兴趣的。要测量这些板，必须使用波长步进，这对应于标准数字干涉术中的相移。所设计的 PSA 必须对单一条纹序列进行相位解调并滤除其余时间条纹。在现有文献中，研究者将 PSA 适配于特定板的尺寸。因此，发表的 PSA 数量与不同的测试板条件一样多。此外，这些 PSA 设计步数过多，提供的失谐鲁棒性远超所需水平。相反，我们从数学上证明单一的 14 步 LS-PSA 可适配多种测试设置。众所周知，该 14 步 LS-PSA 在任何其他 14 步 PSA 中具有最大信噪比（SNR）和最高谐波抑制能力。由于光学色散和实验长度测量误差，条纹可能有轻微相位失谐。利用传播误差理论，我们证明以约 1% 的不确定性测量距离对所提出的 14 步 LS-PSA 产生较小且可接受的失谐误差。
引用
@article{arxiv.2306.01082,
title = {Wavelength-stepping algorithm for testing thickness, front and back surfaces of optical plates with high signal-to-noise ratio},
author = {Manuel Servin and Gonzalo Paez and Moises Padilla and Guillermo Garnica},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.01082},
year = {2023}
}
备注
8 pages, 14 figures, original research under revision for publication in OPTICA's JOSA-A