Development of phase-shifting device for implementation of three-step interferometric method with arbitrary phase shifts of reference wave

Abstract

Розглянуто два основні підходи до реалізації процедур покрокового та плавного фазо-вих зсувів одного з променів у двопроменевому оптичному інтерферометрі. Розроблено фазозсувний пристрій, який використовують для реалізації методу трикрокової фазозсув-ної інтерферометрії з двома довільними фазовими зсувами опорного променя в межах ку-тового інтервалу (0, π). Пристрій містить фазозсувний елемент та електронний блок плав-ного лінійного переміщення фазозсувного елемента в інтерферометрі. Описано принцип дії макета пристрою та наведено схему експериментальної установки, побудованої на основі інтерферометра Тваймана-Гріна, для формування, реєстрації та опрацювання інтерферог-рам. З'ясовано, що за нетривалої експозиції інтерферограм, відношення яких до часу зрос-тання напруги в кутовому інтервалі (0, π) не перевищують 0,06, функція передавання мо-дуляції інтерферограми, зареєстрованої за плавного фазового зсуву опорного променя, не відрізняється від функції передавання модуляції інтерферограми, отриманої за покроково-го зсуву фази.Ключові слова: фазозсувна інтерферометрія, фазозсувний елемент, інтерферограма, функція передавання модуляції.Останніми роками досягнуто значних успіхів у розробленні нових високоефектив-них методів і засобів оптичної інтерферометрії для дослідження поверхонь різноманіт-них матеріалів та виробів. Інтенсивний розвиток когерентної і некогерентної інтерферо-метрії зумовлений великою інформаційною ємністю оптичних сигналів, паралельністю опрацювання та реєстрації багатовимірних інформаційних масивів, досягненнями у створенні нових засобів реєстрації зображень, удосконаленням програмно-алгоритмічного забезпечення для опрацювання інтерферограм [1][2][3][4].Серед новітніх методів фазозсувної інтерферометрії (ФЗІ) розрізняють часову і просторову. У часовій ФЗІ для відтворення фазової мапи об'єкта дослідження необхідно у двопроменевому інтерферометрі ввести декілька рознесених у часі фазових зсувів δ j (j = 1, 2, ..., J) між опорним і предметним хвильовими фронтами. У підсумку в кожній