[发明专利]一种应用于波长调谐式移相干涉仪的自适应移相方法

权利要求书

1.一种应用于波长调谐式移相干涉仪的自适应移相方法，其特征在于，该方法包括：

对波长调谐式移相干涉仪的步进电压量与腔长之间的关系进行标定，通过标定得到步进电压与腔长的关系函数；

输入腔长在设定范围内的值，根据所标定的步进电压与腔长的关系函数，得到该腔长值下的步进电压值；

以该腔长值下的步进电压值进行移相，获取具有设定相位间隔的移相干涉图，再基于最小二乘原理和迭代法的解相位算法，实现自适应干涉腔长的波长调谐移相干涉。

2.根据权利要求1所述的应用于波长调谐式移相干涉仪的自适应移相方法，其特征在于：

所述对波长调谐式移相干涉仪的步进电压量与腔长之间的关系进行标定，通过标定得到步进电压与腔长的关系函数的流程包括：

首先对干涉图进行掩膜处理，并提取干涉图中包含干涉条纹信息的区域，得到各像素点的干涉光强与背景光强、调制光强、波前相位和步进移项量之间的关系；

其次以等步长移相得到干涉图序列，使用相邻的干涉图序列进行计算，标定时，将每个像素点的移相量单独计算，得到掩膜内所有像素点的移相量；

最后统计落在不同角度区间的像素个数，得到一组干涉图的移相量统计直方图，直方图峰值即为这一组干涉图的移相量初步标定值。

3.根据权利要求2所述的应用于波长调谐式移相干涉仪的自适应移相方法，其特征在于：

所述以该腔长值下的步进电压值进行移相，获取具有设定相位间隔的移相干涉图，再基于最小二乘原理和迭代法的解相位算法，实现自适应干涉腔长的波长调谐移相干涉的流程包括：

当输入腔长在设定范围内的值，根据所标定的步进电压与腔长的关系函数，即可确定在该腔长条件下使移相量为设定阈值的步进电压量，在移相量已知的情况下，通过最小二乘拟合计算波前相位；

增加对比度补偿量，使背景光强与调制光强在计算过程进行迭代补偿，加入补偿系数后，考虑对比度差异主要在不同干涉图间，同一干涉图不同像素间的背景光强和调制光强相等，所以补偿系数只与干涉图序号相关；

第一次迭代计算时设补偿系数为1，以标定得到的移相量预估值计算波前相位，逐点求解相位，在波前相位已知的情况下，可通过同样的拟合过程求解移相量，在求解移相量时，以每一帧图为对象计算求解，使移相量更接近真实值。

4.根据权利要求3所述的应用于波长调谐式移相干涉仪的自适应移相方法，其特征在于：

所述在波前相位已知的情况下，可通过同样的拟合过程求解移相量，在求解移相量时，以每一帧图为对象计算求解，使移相量更接近真实值的流程还包括：

通过同样的拟合过程求解移相量时，可同时求得背景光强与调制光强，并以此计算下一次迭代过程中的补偿系数；

上述两个过程反复进行形成迭代循环，经过反复迭代后，波前相位与移相量不断接近真实值。

5.根据权利要求4所述的应用于波长调谐式移相干涉仪的自适应移相方法，其特征在于：

所述反复迭代通过设定迭代阈值来控制迭代次数，将n次迭代后不同干涉图移相量与平均移相量作差，其值可作为衡量计算结果波动范围的指标，第n次迭代的结果与第n-1次迭代结果作差到迭代精度，当迭代精度达到所设定的阈值时结束迭代。