큰 왜곡 파면의 실시간 측정을 구현하기 위해, 콤팩트하고 안정적인 전단 간섭 구조를 기반으로 하는 편광식 단일 프레임 파면 재구성 방법을 제안하여 기존 횡방향 전단법이 2장 이상의 이미지 그래디언트 적분 결함을 효과적으로 극복하고, 실시간으로 큰 왜곡 대상 샘플의 파면 형상을 재구성한다. 무한 공액 모델을 이론 기초로 시뮬레이션 분석을 수행하였고, 생성된 큰 왜곡 파면 샘플을 계산 재구성하여 최적화 알고리즘의 실현 가능성을 검증하였다. 이를 기반으로 양평면 거울 조절 가능 전단 간섭 공액 구조를 구축하고, 편광 장치를 결합하여 해상도 목표 표적을 측정 대상으로 하여 제안된 알고리즘을 실험적으로 검증하였으며, 입사 광장의 파면 실시간 간섭무늬 분리와 파면 재구성을 실현하였다. 실험 결과, 제안된 단일 프레임 파면 방법으로 재구성한 샘플 파면의 평균제곱근오차는 60 nm였으며, 알고리즘 실행 시간이 효과적으로 0.11초로 향상되었다. 제안된 편광 전단 광학 설계 및 단일 프레임 파면 재구성 알고리즘은 자기 간섭 전단 방법으로 다중 이미지 재구성 절차가 필요 없으며, 횡방향 전단 간섭 실험 구조를 단순화하고, 매크로 및 마이크로 샘플의 3차원 형상 검출 효율을 높여 광학 정량적 상관 간섭 측정 분야에서 일정한 응용 가능성을 가진다.

전단 간섭; 파면 검출; 큰 왜곡; 실시간 재구성; 편광 제어