中科院光电所在双远心镜头系统倍率标定方法研究中获进展

郑公书馆298 2016-05-10

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双远心镜头系统由于其能在较长物距范围内保持恒定放大倍率且具有高分辨、低畸变等特性，从而被广泛运用于应用光学中，如3D形貌检测、管道内部探测、间隙测量等领域。但倍率的标定一直是制约双远心系统进一步扩展应用的因素之一，现有方法已经无法满足其高精度、高效率、高灵敏性的标定需求。

近期，中国科学院光电技术研究所微电子装备总体研究室提出一种基于莫尔干涉的倍率标定方法：通过设计两个特殊的Ronchi光栅结构（每个光栅分为上下两个部分，两部分周期不同但大小非常接近，其中一个光栅作为参考光栅置于被测系统前），当光路通过双远心镜头系统后与后置光栅结构发生莫尔干涉时，得到由CCD采集的干涉条纹。利用光栅结构产生莫尔条纹的物理机制，同时通过后期相位解析获得高精度的莫尔条纹周期数值，可反演推算被测系统的倍率大小。

通过两个周期相近的光栅产生莫尔干涉具有明显的周期放大效应，当被测系统倍率偏离设计值越大时，得到的上下条纹周期相差就越明显，从而提高了该测量方法的精度和灵敏性。该项工作也为其他光学系统提供了一种新的倍率标定思路。

以上研究工作得到了国家自然科学基金委的资助。研究成果发表在IEEE Photonics Journal上。