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雖然數(shù)字重聚焦在數(shù)字全息顯微鏡中很常見,但它通常不被認為是表面形貌干涉測量的特征或能力,。盡管如此,,從前面對該方法的數(shù)學描述來看,,在采集后以相同的方式重新聚焦常規(guī)干涉測量數(shù)據(jù)是完全可行的。隨著數(shù)據(jù)密度的增加,,人們對校正聚焦誤差以保持干涉測量中的高橫向分辨率感興趣,。
圖6 激光菲索干涉儀的聚焦機理
與全息系統(tǒng)不同,,傳統(tǒng)干涉儀的布置方式是在數(shù)據(jù)采集之前將物體表面精確地聚焦到相機上。圖 6 說明了一種簡化的聚焦機制,。聚焦通常是手動過程,,涉及圖像清晰度的主觀確定。由于光學表面通常在設計上沒有特征,,因此常見的過程包括將直尺放置在盡可能靠近調(diào)整表面的位置并調(diào)整焦距,,直到直尺看起來最鋒利。繁瑣的設置和人為錯誤的結(jié)合使得我們可以合理地斷言,,今天很少有干涉儀能夠充分發(fā)揮其潛力,,僅僅是因為聚焦錯誤。數(shù)字重新聚焦提供了使用軟件解決此問題的機會,。
早在 1960 年代后期,,學者們就已經(jīng)對波帶片與計算機生成全息圖 (CGH) 之間的類比有了很好的理解,這是因為在開發(fā)新的基于激光的不等徑干涉儀來測試光學元件的表面形狀的應用時,,需要對具有非球面形狀的透鏡和反射鏡進行精確測試,。
圖7 計算的菲涅爾波帶片圖樣和牛頓環(huán)(等效于單獨的虛擬點光源產(chǎn)生的Gabor全息圖)
然而,干涉儀作為最好的空檢測器,,在比較形狀幾乎相同的物體和參考波前時能提供最高的精度和準確度,,雖然有許多巧妙的方法可以使用反射和折射光學器件對特定種類的非球面進行空測試,但 CGH 可通過簡單地改變不透明和透明區(qū)域的分布來顯著增加解空間,。
CGH 空校正器的最吸引人的特點是波前構(gòu)造的準確性在很大程度上取決于衍射區(qū)的平面內(nèi)位置,,而不是表面高度,。因此,無需費力地將非球面參考表面拋光至納米精度,,而是可以在更寬松的尺度上從精密參考波來合成反射波前,。
圖8 使用激光菲索干涉儀和計算機產(chǎn)生的全息圖測試非球形表面的光學裝置
全息干涉測量術是全息術對干涉測量術最明顯的貢獻,,從技術名稱中就可以看出,。這項發(fā)現(xiàn)的廣泛應用引起了計量學家高度關注,包括用于通過全息術定量分析三維漫射物體的應力,、應變,、變形和整體輪廓的方法。全息干涉測量術的發(fā)現(xiàn)對干涉測量術的能力和可解釋性產(chǎn)生了深遠的影響,,為了辨別這些聯(lián)系,,首先考慮在同一全息圖的兩次全息曝光中,傾斜一個平面物體,。兩個物體方向的強度圖樣的不相干疊加,,調(diào)制了全息圖中條紋的對比度,而當這個雙曝光全息圖用參考波重新照射,,以合成來自物體的原始波前時,,結(jié)果也是條紋圖樣。