Способ моделирования реальной формы оптической поверхности по результатам обработки интерференционной картины

Авторы: Халиль С., Дружин В.В.
Опубликовано в выпуске: #7(84)/2023
DOI: 10.18698/2541-8009-2023-7-920
Раздел: Приборостроение, метрология и информационно-измерительные приборы и системы | Рубрика: Лазерные и оптико-электронные системы
Ключевые слова: расчет оптических систем, оптических контроль, измерение формы поверхности, обработка интерференционной картины, обратные задачи
Опубликовано: 24.07.2023

Описан способ обработки интерференционных картин с использованием MATLAB и преобразования данных в программное обеспечение Zemax OpticStudio для моделирования свойств реальных поверхностей. Процесс включает в себя генерацию интерференционных картин с помощью встроенных функций MATLAB, преобразование фазовой информации для получения карты поверхности с использованием метода восстановления волнового фронта, расчет коэффициентов полиномов Цернике для дальнейшего анализа. Коэффициенты Цернике были затем импортированы в текстовый файл и импортированы в Zemax OpticStudio для моделирования поверхности. Предложенный метод предоставляет комплексный подход для обработки и анализа интерференционных картины и может использоваться для высокоточного моделирования оптических систем с учётом ошибок изготовления формы поверхностей элементов, входящих в их состав., таких как оптика и фотоника.

Литература

[1] Harding K. Handbook of optical dimensional metrology. CRC Press, 2013, 492 p.

[2] Peiponen K.E., Myllyla R., Priezzhev A.V. Optical measurement techniques: innovations for industry and the life sciences. Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2009, 155 p.

[3] Hariharan P. Basics of interferometry. Elsevier, 2010, 248 p.

[4] Wright T.J., Lu Z., Wicks C. Source model for the Mw 6.7, 23 October 2002, Nenana mountain earthquake (Alaska) from InSAR. Geophysical research letters, 2003, vol. 30 no. 18. http://doi.org/10.1029/2003GL018014

[5] Wright T.J., Parsons B.E., Lu Z. Toward mapping surface deformation in three dimensions using InSAR. Geophysical research letters, 2004, vol. 31, no. 1. http://doi.org/10.1029/2003GL018827

[6] Hooper A., Zebker H., Segall P., Kampes B. A new method for measuring deformation on volcanoes and other natural terrains using InSAR persistent scatterers. Geophysical research letters, 2004, vol. 31, no. 23. http://doi.org/10.1029/2004GL021737

[7] Hung Y.Y. Shearography: a new optical method for strain measurement and nondestructive testing. Optical engineering, 1982, vol. 21, no. 3. https://doi.org/10.1117/12.7972920

[8] Hung Y.Y. Shearography for non-destructive evaluation of composite structures. Optics and lasers in engineering, 1996, vol. 24, pp. 161-182.

[9] Hung Y.Y., Chen Y.S., Ng S.P. et al. Review and comparison of shearography and active thermography for nondestructive evaluation. Materials Science and Engineering: R: Reports, 2009, vol. 64, no. 5–6, pp. 73-112. https://doi.org/10.1016/j.mser.2008.11.001

[10] Han B., Guo Y. Thermal deformation analysis of various electronic packaging products by moire and microscopic moire interferometry. Journal of Electronic Packaging, 1995, vol. 117, pp. 185–191. https://doi.org/10.1115/1.2792090

[11] Post D., Han B., Ifju P. High sensitivity moire: experimental analysis for mechanics and materials. Springer Science & Business Media, 1997, 444 p.

[12] Charriere F., Kuhn J., Colomb T., Montfort F., Cuche E., Emery Y., Weible K., Marquet P., Depeursinge C. Characterization of microlenses by digital holographic microscopy. Applied Optics, 2006, vol. 45, no. 5, pp. 829–835.

[13] Mann C.J., Yu L., Lo C.M., Kim M.K. High-resolution quantitative phase-contrast microscopy by digital holography. Optics Express, 2005, vol. 13, no. 22, pp. 8693–8698. https://doi.org/10.1364/OPEX.13.008693

[14] Marquet P., Rappaz B., Magistretti P.J. et al. Digital holographic microscopy: a noninvasive contrast imaging technique allowing quantitative visualization of living cells with subwavelength axial accuracy. Optics letters, 2005, vol. 30, no. 5, pp. 468–470.

[15] Kemao Q. Windowed fringe pattern analysis. 2013, 300 p. https://doi.org/10.1117/3.1002080

[16] Kemao Q. Two-dimensional windowed Fourier transform for fringe pattern analysis: principles, applications and implementations. Optics and Lasers in Engineering, 2007, vol. 45, no. 2, pp. 304–317. https://doi.org/10.1016/j.optlaseng.2005.10.012