Análise e otimização da tolerância ao ruído da função de transferência do instrumento do interferômetro

FAN Yaoxuan ,  

ZHANG Wenxi ,  

WU Zhou ,  

YANG Shuai ,  

QIN Rikang ,  

摘要

Nos padrões de avaliação de sistemas de interferômetros planos de alta precisão, a função de transferência do instrumento (Instrument Transfer Function, ITF) tornou-se um importante indicador de desempenho do interferômetro, refletindo com precisão a capacidade do sistema óptico de resolver diferentes frequências espaciais da topografia medida. No entanto, as exigências do ambiente experimental durante os testes do ITF são bastante rigorosas, e o ruído do sistema interferométrico pode causar distorções significativas nos resultados. Para caracterizar com precisão o desempenho do sistema interferométrico, combinando análise por simulação e experimentos reais, foram introduzidas imagens de interferência simuladas com ruído gaussiano aleatório de diferentes níveis, investigando o efeito do ruído nos resultados dos testes do ITF. Foi proposto um índice de avaliação do erro de teste ITF_RMS, analisada a tolerância ao ruído do sistema interferométrico, apresentadas várias metodologias de otimização dos testes ITF, e construído um sistema experimental para análise e validação. Os resultados experimentais mostraram que, no processo de teste ITF não otimizado, o valor ITF_RMS do sistema interferométrico montado foi 0,1112, enquanto que após a otimização, os valores ITF_RMS do sistema com o mesmo nível de ruído reduziram-se para 0,0693, 0,0367 e 0,0579, respectivamente. Este resultado comprova a viabilidade da solução de otimização, que pode suprimir efetivamente a interferência do ruído durante o teste ITF do sistema interferométrico.

关键词

medição por interferência; interferômetro de Fizeau; função de transferência do instrumento; tolerância ao ruído

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