近期，中國科學院上海光學精密機械研究所高功率激光物理聯(lián)合實驗室研究團隊基于光子篩自干涉技術實現了超平面波前傳感與測量，解決了弱畸變波前的干涉測量問題。相關研究成果以“Micor-defocus photon-seive radial-shearing interferometer for ultra-flat wavefront sensing”為題發(fā)表于Optics and Lasers in Engineering上。
干涉術在各類波前測量技術中占據重要地位，而高精度的干涉技術又極大推動了不同學科的發(fā)展。不同的光路結構對外界環(huán)境的抗干擾能力迥異，較之多光路干涉結構，自干涉的共光路結構魯棒性強和極大的抗干擾能力。弱畸變波前產生的干涉條紋變化極微，干涉圖信噪比極低，難以被高精度測量。
科研團隊基于前期光子篩研究工作，通過微離焦的級聯(lián)光子篩對干涉信號引入球面波載頻，使得待測的弱畸變波前在記錄位置處產生強變化的干涉條紋，從而被光電探測器記錄，最后經過干涉圖解調技術復原出待測波前。圖1是不同時間兩次采集的實驗干涉圖(a,b,d,e)，對應的波前梯度為(c,f)。圖2(a,b)為兩次實驗的復原待測波前，與(c)ZYGO測量結果一致。該研究工作得到了國家自然科學基金、中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項A類等項目的支持。
圖1弱畸變波前經級聯(lián)光子篩的干涉圖，有物體(a,d)，無物體(b,e)，波前梯度(c,f)
圖2復原的待測波前，(a)第一次，(b)第二次，(c)ZYGO測量結果
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