近期，中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機械研究所高功率激光物理聯(lián)合實驗室研究團隊基于光子篩自干涉技術(shù)實現(xiàn)了超平面波前傳感與測量，解決了弱畸變波前的干涉測量問題。相關(guān)研究成果以“Micor-defocus photon-seive radial-shearing interferometer for ultra-flat wavefront sensing”為題發(fā)表于Optics and Lasers in Engineering上。
干涉術(shù)在各類波前測量技術(shù)中占據(jù)重要地位，而高精度的干涉技術(shù)又極大推動了不同學(xué)科的發(fā)展。不同的光路結(jié)構(gòu)對外界環(huán)境的抗干擾能力迥異，較之多光路干涉結(jié)構(gòu)，自干涉的共光路結(jié)構(gòu)魯棒性強和極大的抗干擾能力。弱畸變波前產(chǎn)生的干涉條紋變化極微，干涉圖信噪比極低，難以被高精度測量。
科研團隊基于前期光子篩研究工作，通過微離焦的級聯(lián)光子篩對干涉信號引入球面波載頻，使得待測的弱畸變波前在記錄位置處產(chǎn)生強變化的干涉條紋，從而被光電探測器記錄，最后經(jīng)過干涉圖解調(diào)技術(shù)復(fù)原出待測波前。圖1是不同時間兩次采集的實驗干涉圖(a,b,d,e)，對應(yīng)的波前梯度為(c,f)。圖2(a,b)為兩次實驗的復(fù)原待測波前，與(c)ZYGO測量結(jié)果一致。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項A類等項目的支持。
圖1弱畸變波前經(jīng)級聯(lián)光子篩的干涉圖，有物體(a,d)，無物體(b,e)，波前梯度(c,f)
圖2復(fù)原的待測波前，(a)第一次，(b)第二次，(c)ZYGO測量結(jié)果
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