基于體散斑相位恢復(fù)的曲率半徑測量技術(shù)研究

1、哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文基于體散斑相位恢復(fù)的曲率半徑測量技術(shù)研究姓名：智佩申請學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：光學(xué)工程指導(dǎo)教師：單明廣2012-03-18基于體散斑相位恢復(fù)的曲率半徑測量技術(shù)研究A B S T R A C TS p h e r e l e n s i s w i d e l y u s e d i n o p t i c a l s y s t e m a s o n eo f t h em o s t e s s e n t i

2、 a l o p t i c a lc o m p o n e n t s ．T h e c u r v a t u r e r a d i u s i s o n e o f t h e c r i t i c a l p a r a m e t e r s d e t e r m i n i n g t h ep e r f o r m a n c e so f t h el e n s s u c ha si m a g i n

3、g ，p h a s et r a n s f o r ma n d F o u r i e rt r a n s f o r m ．H o w e v e r ，t h em e a s u r e m e n to f c u r v a t u r er a d i u si s s t i l l ad i f f i c u l tp r o b l e m ．A tp r e s e n t ，m a n ym e t h

4、o d sh a v eb e e nu s e df o rr a d i u sm e a s u r e m e n t ，a n dt h em e a s u r e m e n t p r i n c i p l e sa r en o t a l lt h es a m e ．B u t w i t h t h ed e v e l o p m e n to f h i g ha n d n e w t e c h n o

5、 l o g y ，as e e k i n g f o rs i m p l es e t —u p ，l o wc o s ta n ds t r o n ge n v i r o n m e n t a la n t i - i n t e r f e r e n c ec a p a b i l i t ym e t h o d sh a sb e e nt h et r e n dt o m e a s u r er a d

6、i u so f s p h e r el e n s ．I nt h i sp a p e r , am e t h o d u s i n g p h a s e r e t r i e v a lw i t h v o l u m es p e c k l ef i e l dh a sb e e n p r e s e n t e dt om e a s u r e r a d i u s ，w h i c hi sc h a

7、r a c t e r i z e d b ys i m p l e s e t - u p ，l o w c o s ta n d s t r o n ge n v i r o n m e n t a la n t i - i n t e r f e r e n c e c a p a b i l i t y ．A l a s e r b e a m w i t h a n i d e a l w a v e f r o n t p

8、a s s e s t h r o u g h t h em e a s u r e dl e n sa n d t h e n m o d u l a t e si tb ya r a n d o ma m p l i t u d em a s k t op r o d u c e v o l u m es p e c k l ef i e l dw h i c hh a sad e t e c t a b l ei n t e n

9、s i t yv a r i a t i o na l o n gt r a n s v e r s ea n dl o n g i t u d i n a ld i r e c t i o n s ．T h ep h a s e o f t h el e n s i sr e c o n s t r u c t e df r o mm u l t i p l ei n t e n s i t yi m a g e so fs p e

10、c k l ef i e l du s i n gp h a s er e t r i e v a lb yR a y l e i g h - S o m m e r f e l dp r o p a g a t i o nt e c h n i q u e ．T h ec u r v a t u r er a d i u so f t h el e n si st h e n d i r e c t l yd e r i v e df

11、 r o m t h ep h a s e f u n c t i o n ．T h e s p e c i f i cc o n t e n t sa n d w o r k s a r ea sf o l l o w s ：F i r s t l y ，o nt h eb a s eo fw a v e —p r o p a g a t i o nt h e o r ya n a l y s i s ，au s eo f R a y

12、 l e i g h —S o m m e r f e l dd i f f r a c t i o n i s d e t e r m i n e d ．T h e c o n v o l u t i o n a n d d i s c r e t e f o r m o f R a y l e i g h - S o m m e r f e l dd i f f r a c t i o n a r e a l s od e d u

13、c e d ，p r o v i d i n gt h e f o t m d a t i o no fp h a s er e t r i e v a lm e a s u r e m e n ta n dc o n v e n i e n c eo f c o n s e q u e n ts i m u l a t i o n s ．S e c o n d l y ，s e v e r a l c l a s s i c a l

14、p h a s e r e t r i e v a l a l g o r i t h m s a r e d i s c u s s e d ．T o s o l v e t h ed i s a d v a n t a g e so ft r a d i t i o n a lp h a s e r e t r i e v a lm e t h o d s ，v o l u m es p e c k l e f i e l d p

15、h a s er e t r i e v a la l g o r i t h m i s i n t r o d u c e d ．A f t e r t h a t ，a t h o r o u g h a n a l y s i s o ft h i s a l g o r i t h m i s m a d e b ys i m u l a t i o n s ，i n c l u d i n gt h ep r i n c i

16、 p l e a n d f l o wc h a r to f t h e v o l u m es p e c k l ef i e l dp h a s e r e t r i e v a la l g o r i t h m ．F u r t h e rm o r e ，t h ec o n v e r g e n c e so f t h ea l g o r i t h md e p e n d i n go ns p e

17、c k l er e c o r d i n gi n t e n s i t yn u m b e r s ，i t e r a t i o nn u m b e r s ，i n i t i a lp h a s e sa n ds p e c k l es i z e sa r er e s e a r c h e d ，w h i c ha r e e v a l u a t e db y s u m —s q u a r e