Interferometría de Resolución Espacial Sub-píxel Avanzada: Superando el Límite de Nyquist

Innovadores en NASA Marshall, en conjunto con el Centro de Óptica Aplicada de la Universidad de Alabama en Huntsville, desarrollaron un sistema que aumenta la resolución espacial de mediciones interferométricas de superficies ópticas más allá del límite fundamental de Nyquist del sistema de imagen/detector del interferómetro. El sistema de Interferometría de Resolución Espacial Sub-píxel (SSRI) permite a fabricantes ópticos calificar con precisión características de superficie de frecuencias espaciales que no podían resolverse con precisión usando interferómetros estándar.

Las tendencias actuales en diseño óptico están produciendo nuevos tipos de especificaciones, requiriendo bandas de frecuencia espacial distintas y pidiendo ópticas de mayor apertura; sin embargo, la capacidad de caracterizar estas características sobre la apertura completa requiere mejoras. El sistema SSRI satisface esta necesidad al aumentar la resolución espacial de mediciones interferométricas de apertura completa usando una técnica que incorpora costura entrelazada de mediciones de baja resolución tomadas en desplazamientos laterales sub-píxel para mejorar la resolución espacial.

El sistema SSRI aumenta la resolución espacial de las mediciones interferométricas realizando múltiples mediciones de una superficie óptica con desplazamientos sub-píxel entre un detector de dispositivo de carga acoplada (CCD) y la óptica bajo prueba entre mediciones. Las mediciones luego se combinan para crear una sola medición con mayor resolución espacial.

Las mediciones se combinan usando un algoritmo de costura. Este método alivia la restricción de resolución espacial definida por el tamaño y espaciado de píxeles. Se asume que el sistema óptico ha sido diseñado para permitir el paso de características de mayor frecuencia espacial. Esta nueva técnica permitirá que ópticas de precisión sean calificadas con precisión contra las especificaciones y permitirá a los fabricantes corregir determinísticamente los errores de mayor frecuencia espacial. El sistema SSRI puede integrarse, con ligeras modificaciones, en interferómetros e interferométricos profilómetros comercialmente disponibles para aumentar la resolución espacial obtenible.

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