Введение

В оптике поршень – это среднее значение волнового фронта или фазового профиля по зрачку оптической системы. Коэффициент поршня обычно выражается в длинах волн света для конкретной длины волны. Его основное применение – при аппроксимации волновых фронтов с помощью декартовых или полиномов Цернике. Однако, подобно настоящему поршню двигателя, движущемуся вверх и вниз в цилиндре, значения оптического поршня можно изменять, чтобы смещать среднее значение фазы волнового фронта по желанию. Поскольку значения фазы могут изменяться только от нуля до 2π, а затем повторяться в любом направлении (явление, называемое фазовой обёрткой), изменение коэффициента поршня меняет положение контуров нулевой фазы на волновом фронте. Это свойство критически важно для работы фазоизмерительных интерферометров, которые определяют не только величину, но и знак (выпуклость или вогнутость) исследуемого волнового фронта. В интерферометре поршень физически создается пьезоэлектрическими актуаторами, которые перемещают опорную поверхность интерферометра Фуко вдоль оптической оси на точные доли длины волны испытания, обычно на одну четверть длины волны. Это изменяет интерференционную картину и позволяет напрямую вычислять точную ошибку волнового фронта. Поршень и наклон фактически не являются истинными оптическими аберрациями, поскольку они не описывают и не моделируют кривизну волнового фронта. Дефокус – это аберрация наименьшего порядка. Если из идеально ровного волнового фронта вычесть поршень и наклон, то получится идеальное изображение, свободное от аберраций.