雙遠(yuǎn)心鏡頭系統(tǒng)由于其能在較長(zhǎng)物距范圍內(nèi)保持恒定放大倍率且具有高分辨、低畸變等特性，從而被廣泛運(yùn)用于應(yīng)用光學(xué)中，如3D形貌檢測(cè)、管道內(nèi)部探測(cè)、間隙測(cè)量等領(lǐng)域。但倍率的標(biāo)定一直是制約雙遠(yuǎn)心系統(tǒng)進(jìn)一步擴(kuò)展應(yīng)用的因素之一，現(xiàn)有方法已經(jīng)無法滿足其高精度、高效率、高靈敏性的標(biāo)定需求。

　　近期，中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所微電子裝備總體研究室提出一種基于莫爾干涉的倍率標(biāo)定方法：通過設(shè)計(jì)兩個(gè)特殊的Ronchi光柵結(jié)構(gòu)（每個(gè)光柵分為上下兩個(gè)部分，兩部分周期不同但大小非常接近，其中一個(gè)光柵作為參考光柵置于被測(cè)系統(tǒng)前），當(dāng)光路通過雙遠(yuǎn)心鏡頭系統(tǒng)后與后置光柵結(jié)構(gòu)發(fā)生莫爾干涉時(shí)，得到由CCD采集的干涉條紋。利用光柵結(jié)構(gòu)產(chǎn)生莫爾條紋的物理機(jī)制，同時(shí)通過后期相位解析獲得高精度的莫爾條紋周期數(shù)值，可反演推算被測(cè)系統(tǒng)的倍率大小。

　　通過兩個(gè)周期相近的光柵產(chǎn)生莫爾干涉具有明顯的周期放大效應(yīng)，當(dāng)被測(cè)系統(tǒng)倍率偏離設(shè)計(jì)值越大時(shí)，得到的上下條紋周期相差就越明顯，從而提高了該測(cè)量方法的精度和靈敏性。該項(xiàng)工作也為其他光學(xué)系統(tǒng)提供了一種新的倍率標(biāo)定思路。

　　以上研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金委的資助。研究成果發(fā)表在IEEE Photonics Journal上。

The schematic of the Moiré-based interferometry calibration 

The diagram of different Moiré fringes caused bydifferent magnifications