基于π/4相移平均的多光束干涉相位提取算法

菲佐干涉仪中如存在多光束干涉现象,干涉光强将不再是严格的余弦分布形式。在导出菲佐干涉仪中多光束干涉光强公式的基础上,给出了将其近似为理想多光束干涉光强公式的条件。推导了对多光束相移干涉图用四幅算法求解的相位计算误差,并据此提出了基于π/4相移平均的多光束干涉相位提取算法:通过采集相移间隔π/4的两组干涉图序列,将两次计算得到的相位值平均来抑制由多光束干涉引入的误差。在存在相移随机误差的条件下,模拟了参考面具有不同反射系数时的相位计算误差。用菲佐干涉仪检测反射系数较高的反射镜,采集22幅相移干涉图计算波面数据,结果表明:常规相移算法计算得到的波面数据中存在明显的4倍条纹周期的波纹误差,而采用基于重叠四步平均法的π/4相移平均方法可以有效地抑制多光束干涉造成的波纹误差影响。