近日，中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光元件技术与工程部光学检测与表征中心研究团队，在自由曲面光学元件面形自适应干涉检测领域取得新进展，相关成果以“Fast, intelligent and high-precision adaptive null interferometry for optical freeform surfaces by backpropagation”为题发表于Optics Express。

针对现有自适应波前干涉术（AWI）所存在的分步和无模型优化的局限性，该研究提出了基于反向传播的确定性自适应波前干涉术（DAWI）。与AWI不同，DAWI在自适应波前补偿过程中不完整干涉条纹的重建和疏化是同时进行的，从而可以大大提高测试效率。为提升DAWI的优化性能，该研究还提出了AdaGradDec梯度下降优化器。实验证明，相较于三步法AWI，DAWI在条纹重建中的迭代次数减少了至少20倍。

DAWI不仅能显著提升动态补偿干涉测量效率，还展现出了更高的通用性、复现性和测量精度，为自由曲面自适应干涉术的发展奠定了坚实基础。

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图1 DAWI原理示意图：(a)光路图；(b)两束干涉光的偏振态信息（Laser：单纵模激光器，P1-3：线偏振片，BE：扩束器，M：反射镜，QWP1-3：四分之一波片，PBS：偏振分束器，L1-2：透镜，S：光阑，PC：电脑，NO：零位补偿器 and FS：被测自由曲面、一般处于粗抛光加工阶段。）

图2 DAWI中干涉条纹的四种特征形状：(a)初始干涉图；(b)同时进行条纹重建和条纹稀疏；(c)条纹重建完成、条纹已高度稀疏；(d)达到零测试