[发明专利]一种相移量实时在线测量装置及方法

权利要求书

1.一种相移量实时在线测量装置，用于偏振相移干涉测量系统，其特征在于，包括沿光路依次设置的Wollaston棱镜、可移动透镜、偏振片和图像传感器；

所述Wollaston棱镜的慢轴沿坐标轴x轴方向；

所述可移动透镜能够沿坐标轴x轴方向滑动，当需要测量相移量的偏振相移干涉测量系统照明光源为相干光时，将可移动透镜通过滑动移出光路；当需要测量相移量的偏振相移干涉测量系统照明光源为非相干光时，将可移动透镜通过滑动添加至光路中，将两束具有一定角度的正交偏振光汇聚至同一位置，从而实现参考波与被测波的波前匹配，最终获得高对比度的干涉条纹；

所述偏振片的透光轴在坐标轴x-y平面内且与x轴夹角为45°；

所述图像传感器采集载频干涉条纹后，利用傅里叶变换算法计算得到偏振相移干涉测量系统中相移器提供的相移量。

2.根据权利要求1所述的相移量实时在线测量装置，其特征在于，所述图像传感器为单色黑白图像传感器。

3.一种相移量实时在线测量方法，采用如权利要求1-2任一所述的相移量实时在线测量装置，其特征在于，包括以下步骤：

第1步：首先将偏振相移干涉测量系统出射的正交偏振光通过分光棱镜分为两个部分，其中第一部分由偏振相移干涉测量系统自身携带的相机采集，第二部分则进入相移量实时在线测量装置之中；

第2步：进入相移量实时在线测量装置的正交偏振光被Wollaston棱镜分开一定角度；

第3步：若偏振相移干涉测量系统照明光源为相干光，则将可移动透镜滑入或滑出光路，若偏振相移干涉测量系统照明光源为非相干光，则需要将可移动透镜滑入光路，将两束具有一定角度的正交偏振光汇聚至同一位置，从而实现参考波与被测波的波前匹配，最终获得具有较高对比度的干涉条纹；

第4步：经过可移动透镜的光由偏振片调整偏振方向后发生干涉并形成载频干涉条纹，随后载频干涉条纹由图像传感器采集；

第5步：控制偏振相移干涉测量系统的相移器进行相移，其中被测光场的干涉图由偏振相移干涉测量系统自身的相机采集，与此同时相移量实时在线测量装置生成的载频干涉条纹由图像传感器采集；

第6步：通过图像传感器获得载频干涉条纹后，利用傅里叶变换算法计算得到偏振相移干涉测量系统中相移器提供的相移量；

第7步：将计算得到的相移量代入偏振相移干涉测量系统自身相机采集得到的干涉图之中，从而实现被测光场的相位重建。