A Phase Encoding Modulation Method to Increase the Longitudinal Correlation of Speckle Fields

Phase Modulation Method to Suppress Decorrelation Phenomenon in Speckle Pattern Interferometry Mearsurement

“…变 增 加 时 ， 形 变 前 后 像 空 间 散 斑 场 的 相 关 性 降 低 ， 散 斑 干 涉 条 纹 对 比 度 下 降 ； 当 物 体 形 变 增 大 ， 直 至 超 过 散 斑 相 关 尺 寸 时 ， 形 变 前 后 散 斑 场 不 再 具 有 相 关 性 ， 散 斑 干 涉 条 纹 将 完 全 消 失 ， 这 种 现 象 被 称 为 退 相 关 [5] 。 研 究表明， 退相关现象影响散斑干涉条纹对比度以及测量范围 [6] ， 是制约散斑测量的最主要因素 [7] 。因此， 为了 提升测量的准确性， 扩展散斑干涉测量应用范围， 应有效避免退相关现象的发生。 散 斑 干 涉 场 的 相 关 性 与 散 斑 相 关 尺 寸 大 小 有 直 接 关 系 ， 散 斑 相 关 尺 寸 越 大 ， 对 应 散 斑 干 涉 场 的 相 关 性 越 好 ， 退 相 关 现 象 越 不 容 易 发 生 ， 因 此 调 制 散 斑 相 关 尺 寸 成 为 抑 制 退 相 关 的 有 效 方 法 。 国 内 外 学 者 在 调 制 散斑相关尺寸方面已经做了大量的研究工作， Ward 等 [8] 证明影响散斑相关尺寸的因素包括光源波长和相对 孔径， 光源波长越长、 相对孔径越小， 散斑相关尺寸越大。因此， 可以通过减小光阑孔径、 增加照明波长等改 变 光 路 结 构 的 方 法 增 加 散 斑 相 关 尺 寸 。 但 是 实 际 测 量 中 ， 光 学 系 统 照 明 波 长 等 结 构 参 数 基 本 固 定 ， 减 小 光 阑孔径会同时降低进入系统的光通量， 改变光场能量分布， 对散斑场相关性提升有限。Li 等 [9][10] [12] 。但是在产生分形散斑的过程中使 用透射率较低的幂律滤波器降低了分形散斑场强度， 使用传统探测器难以获取图像。Funamizu 等 [13] [14] [17][18] 置于孔径光阑处， 相应光瞳函数可以表示为…”