基于自调谐相移干涉算法的相移误差分析

相移干涉技术由于其测量精度高的特点被广泛应用于波面检测干涉仪中。相移误差为测量过程中主要误差来源。基于一种自调谐相移干涉算法，研究在标定误差和随机相移误差下，算法的波前相位还原精度。对于标定误差，算法能精确地求解出实际相移步长，从而极大地提高了相位还原精度。与经典五步Hariharan算法对比，仿真结果表明，该算法的相位还原PV(峰谷)、RMS(均方根)误差响应更低，其PV误差响应远低于10^-3λ(λ为光源中心波长),而Hariharan算法在10^-3λ量级。基于自调谐算法在标定误差时的相位求解过程，扩展该算法以更适用于随机相移误差。在相同20%随机相移误差范围内，与Hariharan算法计算结果偏差的绝对值接近10^-9λ,能达到较高还原精度。将该自调谐算法运用在干涉仪测量光学元件表面形貌实验中，实验结果表明，与Hariharan算法相比，自调谐算法在仅存在标定误差时，能较明显地抑制纹波误差，两者计算面形PV存在偏差。在较小振动环境下，两种算法计算得到的相位面形分布高度一致。