基于ZEMAX的同步移相横向剪切干涉系统仿真研究开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

随着科学技术的高速发展，光学测量技术作为一种高精度、非接触式的测量手段，在精密加工、半导体制造、生物医学等领域发挥着越来越重要的作用。

横向剪切干涉技术作为一种自参考干涉技术，由于其结构简单、易于实现、抗干扰能力强等优点，近年来得到了广泛的应用。

同步移相技术是一种能够实现高精度相位提取的技术，与横向剪切干涉技术相结合，可以进一步提高测量的精度和效率。

2. 本选题国内外研究状况综述

横向剪切干涉技术自20世纪60年代提出以来，得到了广泛的研究和应用，尤其是在光学元件检测领域。

同步移相技术作为一种高精度相位提取方法，也逐渐被引入到横向剪切干涉系统中，进一步提升了系统的测量精度和稳定性。

近年来，随着计算机技术的飞速发展，光学设计软件成为了光学系统设计和分析的重要工具，例如zemax、codev等。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

本选题的主要内容包括以下几个方面：1.同步移相横向剪切干涉系统基本原理：阐述横向剪切干涉和同步移相技术的基本原理，分析系统关键参数，例如剪切量、移相误差等对测量结果的影响，为系统仿真设计提供理论基础。

2.基于zemax的系统仿真设计：利用zemax软件搭建同步移相横向剪切干涉系统的光学模型，并对系统进行优化设计，包括光源选择、光路设计、元件参数选择等，以实现最佳的系统性能。

3.系统仿真结果与分析：对搭建的仿真系统进行模拟实验，分析不同光源参数、剪切量、系统误差等对测量结果的影响，并对仿真结果进行分析和讨论，得出相应的结论。

4. 研究的方法与步骤

本课题将采用理论分析、仿真模拟和实验验证相结合的研究方法。

1.理论分析阶段：首先，深入学习和研究横向剪切干涉技术和同步移相技术的基本原理，分析系统关键参数对测量结果的影响，例如剪切量、移相误差、光源参数等，建立系统的数学模型。

2.仿真模拟阶段：利用zemax光学设计软件搭建同步移相横向剪切干涉系统的光路模型，并对系统进行优化设计。

5. 研究的创新点

本课题的创新点在于：1.利用zemax软件对同步移相横向剪切干涉系统进行系统性的仿真研究，分析不同参数对测量结果的影响，为实际系统的设计和优化提供理论依据。

2.提出一种基于zemax的同步移相横向剪切干涉系统优化设计方法，通过对光源参数、剪切量、系统误差等进行优化，提高系统的测量精度和稳定性。

3.通过仿真实验和实验验证，验证了所提出的设计方法和仿真模型的有效性，并对同步移相横向剪切干涉技术的应用进行了展望。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

1.刘彬,陈进榜,刘波,等.平行双频激光干涉测量系统偏振状态对测量的影响[j].光学学报,2023,43(13):1312002.

2.张志刚,周远,郑蕊,等.大口径非球面镜拼接干涉测量技术研究进展[j].中国光学,2022,15(05):943-959.

3.白剑,刘欣悦,冯强,等.基于多尺度特征融合的显微干涉图像快速三维重构[j].光学学报,2023,43(03):309002.