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相位差放大技术是提高相位分辨率和测量精度的一种手段，在全息干涉测量领域，可用来检测光学元件的微弱畸变和由于物场变化引起的系统相位的变化等。
本论文主要包括以下几个方面的研究工作：全面总结了全息相位差放大技术的基本原理、光学装置和应用；建立了相位检测方法的软件数学模型，分析了其中的关键技术，重点是对傅里叶变换法的研究，提出的载波空间频率自动判读方法实用新颖；首次提出了一种基于数字全息相位差放大的弱相位检测方法，作了数值模拟，并完成了光学玻璃表面平整度的检测和隔震装置随机振动的测试实验。
该方法将数字全息与相位差放大技术相结合，利用傅里叶变换原理实现数字法相位差放大，非常适用于弱相位检测。与传统的光学相位差放大方法相比，数字法对实验装置要求较低，并且具有易于抑制噪声、载波因子可调等优点。数值模拟和实验分析的结果也表明，该方法可以实现100倍以上的低噪声相位差放大，测量精度可达百分之一波长量级，使普通干涉仪分辨弱相位细节的能力有显著提高。
将编制的数值模拟和系统测试程序集成，开发了一套图像重构软件，该软件包含了图像预处理、傅里叶频谱分析、相位差放大、三维显示、数值模拟和存储打印结果等功能，配有图形用户界面，方便科研人员使用。