近日，中國科學院上海光學精密機械研究所高功率激光元件技術與工程部光學檢測與表征中心研究團隊，在自由曲面光學元件面形自適應干涉檢測領域取得新進展，相關成果以“Fast, intelligent and high-precision adaptive null interferometry for optical freeform surfaces by backpropagation”為題發(fā)表于Optics Express。

針對現(xiàn)有自適應波前干涉術（AWI）所存在的分步和無模型優(yōu)化的局限性，該研究提出了基于反向傳播的確定性自適應波前干涉術（DAWI）。與AWI不同，DAWI在自適應波前補償過程中不完整干涉條紋的重建和疏化是同時進行的，從而可以大大提高測試效率。為提升DAWI的優(yōu)化性能，該研究還提出了AdaGradDec梯度下降優(yōu)化器。實驗證明，相較于三步法AWI，DAWI在條紋重建中的迭代次數減少了至少20倍。

DAWI不僅能顯著提升動態(tài)補償干涉測量效率，還展現(xiàn)出了更高的通用性、復現(xiàn)性和測量精度，為自由曲面自適應干涉術的發(fā)展奠定了堅實基礎。

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圖1 DAWI原理示意圖：(a)光路圖；(b)兩束干涉光的偏振態(tài)信息（Laser：單縱模激光器，P1-3：線偏振片，BE：擴束器，M：反射鏡，QWP1-3：四分之一波片，PBS：偏振分束器，L1-2：透鏡，S：光闌，PC：電腦，NO：零位補償器 and FS：被測自由曲面、一般處于粗拋光加工階段。）

圖2 DAWI中干涉條紋的四種特征形狀：(a)初始干涉圖；(b)同時進行條紋重建和條紋稀疏；(c)條紋重建完成、條紋已高度稀疏；(d)達到零測試