Interferometria de Resolução Espacial Sub-Pixel Avançada: Excedendo o Limite de Nyquist

Inovadores da NASA Marshall, em conjunto com o Centro de Óptica Aplicada da Universidade do Alabama em Huntsville, desenvolveram um sistema que aumenta a resolução espacial de medições interferométricas de superfícies ópticas além do limite fundamental de Nyquist do sistema de imagem/detector do interferômetro. O sistema de Interferometria de Resolução Espacial Sub-Pixel (SSRI) permite que fabricantes ópticos qualifiquem com precisão características de superfície de frequências espaciais que não poderiam ser resolvidas com precisão usando interferômetros padrão.

Tendências atuais em design óptico estão produzindo novos tipos de especificações, exigindo bandas de frequência espacial distintas e exigindo ópticas de abertura maior; no entanto, a capacidade de caracterizar estas características sobre a abertura total necessita melhorias. O sistema SSRI atende a esta necessidade aumentando a resolução espacial de medições interferométricas de abertura total usando uma técnica que incorpora costura intercalada de medições de baixa resolução tomadas em deslocamentos laterais sub-pixel para melhorar a resolução espacial.

O sistema SSRI aumenta a resolução espacial das medições interferométricas realizando múltiplas medições de uma superfície óptica com deslocamentos sub-pixel entre um detector de dispositivo de carga acoplada (CCD) e a óptica sob teste entre medições. As medições são então combinadas para criar uma única medição com maior resolução espacial.

As medições são combinadas usando um algoritmo de costura. Este método alivia a restrição de resolução espacial definida pelo tamanho e espaçamento dos pixels. Assume-se que o sistema óptico foi projetado para permitir que características de frequência espacial mais alta passem. Esta nova técnica permitirá que ópticas de precisão sejam qualificadas com precisão contra as especificações e permitirá que fabricantes corrijam deterministicamente erros de frequência espacial mais alta. O sistema SSRI pode ser integrado, com pequenas modificações, em interferômetros e profilômetros interferométricos comercialmente disponíveis para aumentar a resolução espacial obtida.

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