Anti-vibration wavefront interferometry by physics-informed U-Net

Shuai Wang

doi:10.1016/j.engappai.2026.114875

Anti-vibration wavefront interferometry by physics-informed U-Net

2026-04-30

0

PRE

AI

DOI：10.1016/j.engappai.2026.114875

原文链接

原文求助

摘要

En 中文

高精度波前干涉测量对环境振动极为敏感，这限制了传统移相干涉仪的工业部署。本文提出了一种仅需一或两幅干涉图的抗振动波前干涉测量（AVWI）框架。AVWI通过显式解耦振动引起的误差与测试波前，减少了对外界隔振环境和高精度移相器的依赖。这通过基于物理信息U-Net的振动检测模型（AVWI-PIUN）实现。该网络从干涉图中学习振动信息，并强制移相干涉图之间的帧间一致性。进一步引入基于移相干涉图之间偏微分关系的物理信息损失函数LPhy，显著减少所需训练数据并加速收敛。振动条件下的实验表明，与时间移相方法相比，AVWI在精度、重复性和效率方面均表现更优。具体而言，AVWI实现Q峰谷（PVq）面形误差13.750 nm，均方根（RMS）面形误差1.784 nm，RMS重复性0.411 nm，分别降低了50.1%、76.0%和92.2%。此外，AVWI可容忍±9π/20的移相误差。结果表明，AVWI为振动敏感的工业和现场加工环境中的纳米级表面面形测量提供了实用途径。

Keyword:

wavefront interferometry

vibration compensation

physics-informed neural network

phase-shifting interferometry

nanometer-level metrology

Anti-vibration wavefront interferometry by physics-informed U-Net

摘要

期刊

机构

引用论文