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光学相移干涉术是一种通过测量物体相位来实现物理量测量的高精度测量技术,具有无接触,全场和快速测量等优点,广泛应用于光学表面检测、三维形貌测量和数字全息等领域。 本论文根据偏振光的干涉原理提出了一种可用于动态相位测量的双通道同时相移干涉测量方法,这种方法通过偏振光学元件和分光元件在两个相互垂直的通道上形成两个固定相移量为π/2的干涉场,使用两个CCD同时采集这两幅干涉图后,即可通过两步相移算法恢复出被测相位。为了将本论文提出的测量方法应用于动态相位测量,我们研究了液滴的蒸发规律。在测量出液滴实时形貌的基础上,分析了液滴蒸发过程中体积和质量随时间变化的规律,还进一步对液滴蒸发过程中微滴各部分的质量通量密度和平均质量通量密度进行了计算和分析。实验结果表明双通道同时相移干涉系统为微滴蒸发研究提供了一种高精度、无接触、全场、非干预以及多参数的实时测量方法。 本论文的主要研究内容: (1)介绍了动态相位干涉测量技术的发展动态、同时相移干涉技术的发展动态以及常用的同时相移干涉方法; (2)对双通道同时相移干涉测量系统进行了理论研究。根据偏振光干涉的基本原理,建立了双通道同时相移干涉测量系统,并提出了双通道同时相移干涉测量系统的校正方法,以及介绍了双通道同时相移干涉测量系统的测量方法。 (3)将双通道同时相移干涉测量系统应用于动态相位测量中。研究了纯净水和酒精微滴的蒸发规律,分析了液滴蒸发过程中体积和质量随时间变化的规律,以及液滴蒸发过程中微滴各部分的质量通量密度和平均质量通量密度,并初步研究了杂质对液滴蒸发的影响。 本文的创新点如下: (1)将双通道同时相移干涉测量方法应用于动态相位测量中,研究了微滴的蒸发规律、蒸发质量通量密度以及杂质对微滴蒸发的影响。 (2)根据最小均方根误差判定,提出了一种高精度的标定多幅干涉图相对位置的方法。