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Short coherence phase reconstruction algorithm based on interference fringe quality evaluation
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AI
DOI：10.1088/1361-6501/ae61e2.png)
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摘要
En 中文
随着微纳制造和精密测量技术的持续发展，对高精度、非接触表面形貌表征的需求日益增强。短相干系统因其高分辨率和非接触特性被广泛应用。然而，振动扰动、噪声和光强漂移等因素会干扰干涉信号的对比度和包络提取，导致测量精度和稳定性降低。为提升复杂工况下短相干长度的重建精度和稳定性，本文提出了一种基于调制度加权（MDNW）的改进相位迭代算法。该方法通过自适应正交分解提取干涉信号分量，并计算局部调制指数，将归一化相移结果作为权重纳入迭代模型。迭代过程中优化相位分布并结合零光程差信息完成高度反演，实现高精度表面形貌重建。仿真测试和阶跃响应测试结果表明，所提方案在仿真和实际测量中显著降低重建误差。具体而言，在仿真测试中，该方法平均均方根误差较传统方法降低约32%；在阶跃测试中，高幅低频和高频小幅振动条件下的测量精度分别较传统方法提升约30%和28%。重建效率测试进一步验证了MDNW算法的实时性和实用性。本文提出的方法在复杂工况下展现出一定的有效性和普适性，为短相干在复杂场景中的应用提供了新的技术途径。
Keyword:
short coherence
vibration resistance
modulation index
normalized weighting
iterative fitting