一种基于质心环绕的干涉相位差检测方法及应用

本发明公开了一种基于质心环绕的干涉相位差检测方法及应用。该方法基于两束轨道角动量拓扑电荷数相邻的涡旋光同轴干涉，提取并计算涡旋干涉场的质心环绕角来实现干涉相位差的测定。质心环绕角与干涉相位差直接呈线性关系，突破了传统基于光强检测受非线性响应限制，以及已有线性响应检测需要其它技术辅助的局限性。涡旋干涉场质心位置可根据相机采集的干涉场通过质心算法得到，也可用四象限探测器高速提取。特别地对于后者，采用质心环绕追踪法能同时保证干涉测量的快速响应、高分辨率以及大测量范围。本发明可广泛应用于物体位移运动测量以及任何能引起光程(相位)差变化的其它物理、化学、生物、环境等参量的快速高分辨且大范围感知测量。