基于光斑跟踪系统的位敏传感器误差修正

位置敏感探测器(PSD)测量误差主要来自于自身非线性、干扰和安装倾斜的影响,且PSD的直接测量范围受限于探测器的尺寸。针对这些问题,分析了自身非线性、干扰和安装倾斜的影响原理,根据测量值与实际值的线性关系,提出利用伺服模组与PSD相结合的光斑跟踪系统来进行局部拟合实时校准的方法减小干扰影响并消除PSD安装倾斜误差,利用线性度较好的中间区域减小自身非线性影响。实验以Al2O3/PEN为样品,利用研制的光斑跟踪系统对上述方法进行的验证结果显示,线性相关系数维持在10.001 5/40 mm之间,线性度标准误差减小到0.3 m/40 mm以下,最大误差在16 m/40 mm之内且测量范围也可增大到模组的行程200 mm,此方法简单有效、灵活实用,特别适用于光强度弱且多变和测试范围较大的场合。     

柔性衬底上薄膜的残余应力测量

柔性衬底应用越发广泛,但其上面薄膜的残余应力却难以测量,并且只能做到小面积样品的测量。分析了柔性衬底上薄膜应力测量的特性,修正了Stoney公式、采用多光束光学传感系统、利用二维运动系统增大了量程。利用系统设计的思路,设计并搭建出一套大面积薄膜样品残余应力自动测量系统。通过一种基于多光束原理的薄膜应力测试方法,通过对反射光光点间距变化的检测,可以实时得到应力的信息:其灵敏度优于2.5×106.Mpa,精度优于10%。该方案具有结构简单、测量速度快、适应性强等特点,与计算机自动控制系统相结合。可以应用于小面积样品的应力检测和面积200×200mm样品的区域应力检测、全面积应力检测。