Profiling of fine displacement of spherical surface using Fourier transform method

푸리에 변환 간섭 해석법을 이용한 구면의 미세 변위 측정

  • Published : 1997.06.01

Abstract

Fine displacement of spherical suface was detected and analyzed by Twyman-Green interferometer and the interferogram analysis using Fourier transform method. The surface profile was obtained from single interferogram by introducing the carrier freguency to the interferogram. The interferogram was processed in the spatial frequency domain by fast Fourier transform, and the phase distribution was obtained by inverse Fourier transform. The 3-dimensional distribution for the surface displacement was obtained. It was compared with the calculated surface displacement and the error was less than λ/10.

안구표면과 같은 미세구면의 변위를 알아내기 위하여 Twyman-Green 간섭계를 이용하였으며 반송무늬(carrier fringe)를 형성시켜 푸리에 변환법으로 미세구면의 변위분포를 측정하였다. 기준위치에서 일정한 반송무늬가 형성되도록 한 후 구면이 변화할 때 반송무늬의 변화방향을 관측하였으며, 반송무늬의 변화방향에 의해 구면의 변화방향을 알아내었다. 푸리에 변환법(Fourier transform method)을 이용하여 CCD카메라에서 받아들여진 한 장의 간섭무늬로부터 위상분포를 얻어내고 구면의 변위 분포를 계산하였다. 공간주파수 영역에서 변위에 대한 정보를 분리함으로써 간섭무늬의 배경분포 및 잡음을 제거하였으며, 구면의 변위에 대한 3차원 분포를 이론적인 계산값의 측정오차가 .lambda./10 이내에서 얻어내었다.

Keywords

References

  1. Optics and Lasers in Engineering v.7 G. T. Reid
  2. Optics and Lasers in Engineering v.11 V. Parthiban;Rajipal S. Siroshi
  3. Interferogram analysis D. W. Robison;G. T. Reid
  4. SPIE v.1121 M. Takeda
  5. J. Opt. Soc. Am. v.72 M. Takeda;H. Ina;K. Kobayashi
  6. Jpn. J. Opt. v.13 M. Takeda
  7. Appl. Opt. v.22 W. W. Macy, Jr.
  8. Proc. 6th Congress Material Testing M. Kujawinska;A. Spik
  9. SPIE v.1121 M. Kujawinska;A. Spik;J. Wojciak
  10. Digital Image Processing R. C. Gonzalea;R. E. Woods
  11. Digital Image Processing K. R. Castleman
  12. Digital Image Procesiing Algorithms I. Pitas