[发明专利]一种利用涡旋光测量离面位移的系统及方法

权利要求书

1.一种利用涡旋光测量离面位移的系统，其特征是，包括：由激光器发出的光经半透半反镜一后分为两束，一束光经过空间光调制器一后成为涡旋光，以所述涡旋光作为参考光；另一束光经扩束镜一照射到被测物体上产生物光；所述涡旋光依次经带有PZT的相移器、扩束镜二后照射到半透半反镜二形成反射光，物光经半透半反镜二后形成透射光，所述物光和参考光经半透半反镜二后在CCD摄像机靶面上形成干涉图像，将CCD摄像机接入计算机，对干涉图像进行处理。

2.一种利用涡旋光测量离面位移的系统，其特征是，包括：由激光器发出的光经半透半反镜一后分为两束，一束光经过空间光调制器一后成为涡旋光一，以所述涡旋光一作为参考光；另一束光经空间光调制器二形成涡旋光二，所述涡旋光二经扩束镜一照射到被测物体上产生物光；涡旋光一依次经带有PZT的相移器、扩束镜二后照射到半透半反镜二形成反射光，物光经半透半反镜二后形成透射光，所述物光和参考光经半透半反镜二后在CCD摄像机靶面上形成干涉图像，将CCD摄像机接入计算机，对干涉图像进行处理。

3.一种如权利要求1或2所述的利用涡旋光测量离面位移的方法，其特征是，包括：以涡旋光作为参考光，根据涡旋参考光和物光得到被测物体的干涉图像，利用相移计算方法计算得到物体变形前的图像相位一；加载使被测物体变形，仍以涡旋光作为参考光，根据涡旋参考光和物光得到被测物体变形后的干涉图像，利用相移计算方法计算所述变形后的图像相位二；由相位一和相位二计算得到被测物体变形的离面位移分量。

4.如权利要求3所述的一种利用涡旋光测量离面位移的方法，其特征是，具体方法如下：

(1)以涡旋光作为参考光，引入附加相位，利用CCD摄像机采集不同附加相位的被测物体的干涉图像；

(2)利用四步相移法计算得到物体变形前的相位一；

(3)加载使被测物体发生离面位移，以涡旋光作为参考光，引入附加相位，利用CCD摄像机采集不同附加相位的被测物体的干涉图像；

(4)利用四步相移法计算得到物体变形后的相位二；

(5)由相位一和相位二相减运算，得到被测物体的离面位移相位，进而计算得到物体的离面位移。

5.如权利要求3所述的一种利用涡旋光测量离面位移的方法，其特征是，所述物光为物体反射的光，所述物光为平面光或者涡旋光。