ГОСТ Р 8.745—2011/ISO/TR 14999-2:2005
4.4.4.5 Схема Карре
При проведении точных измерений фазовый сдвиг известен (например, путем калибровки фазосдви
гающего устройства). Используя четырехшаговую схему, возможно определить неизвестный, но постоян
ный фазовый сдвиг «р,
tan
(Ч Ч
I
2
Г
/3(/г - / 3) - < / , - М
V </г -/з) + ( /,- /4) ■
Фаза Ф в каждой точке равна
Ф(х,
у) =
arctan
(/2
ib z J jlz lL llill
+/з)-(/, +/4)I
Si
я arctan
i/(3
(/2
- /
3
) - (Л -)Н(/2- /
3
>+ (Л - ’
4
))
(/а +/з)-(/1 +/4)
При измерениях по этой схеме модуляция интенсивности вычисляется по формуле
(32)
(33)
Здесь предполагается <р- я/2. Если фазовый сдвиг выходит за пределы ± 10 %, то и оценка Утакже
превосходит
± 10
%.
Эта схема эффективна при неизвестном фазовом сдвиге. Фаза Ф(х, у) в каждой точке интерферог
раммы может быть определена по модулю
2к
даже в случае, если калибровка по фазе отличается в
поперечном сечении пучка.
4.4.4
.6
Калибровка фазосдвигающего устройства
Точность результатов, получаемых с применением описанныхсхем, зависит от линейности фазосдви
гающего устройства. В частности, в случае применения пьезоэлектрического устройства (актуатора) (PZT)
линейность во многих случаях зависит от линейности его характеристики преобразования, искажаемой
гистерезисом и другими нелинейными эффектами. Следовательно, необходима калибровка фазосдвигаю
щего устройства.
Одним из вариантов служит схема Карре (см.4.4.4.5). Для вычисления Д<рнеобходима совокупность
четырех значений интенсивности. Контроллер фазосдвигающего устройства должен быть настроен так.
чтобы усредненный фазовый сдвиг имел требуемое значение, а диапазон калибровки былдостаточно узок.
При наличии пяти результатов измерений интенсивности, разделенных равными фазовыми интерва
лами. может быть использовано следующее уравнение [
8
J:
V =
Jl(/a-/3) + (/i-/4)f*K /2-
/ з Ы Л + Л
))2
(34)
<р(х. у) * arccos [
7
(
77777
)]-(35)
При некоторой априорной информации о <р, знак косинусной функции может быть установлен одно
значно. С помощью небольшого интерферометра, с щелевым источником света не вопорном плече, и при
наличии отдельного приемника излучения также возможно непосредственное измерение фазы.
Измеренные значения позволяют установить скорректированные значения напряжений, подаваемых
на контроллер фаэосдвигающего устройства, управляемого компьютером.
4.5 Фазовые измерения с использованием пространственной несущей
4.5.1 Анализ полос с применением преобразования Фурье
Если пространственная частота v
0
в интерференционной картине подчиняется неравенству
v
0
> maxigradФ|. то не наблюдается замкнутых полос и для получения из интерферограммы значения фазы
Ф можно использовать однокоординатное преобразование Фурье [9].
Уравнение (
8
)может быть переписано в виде
/ (х. у) = а(х, у) ♦ с(х,
у)в ,2’Ч1Х
+ с*(х. y)e^2evM,(36)
где с(х, у)=
7
/<У*
25