白光干涉表面结构测量仪的优化设计与应用

为测量微机电系统的表面结构,研制了一种基于白光干涉法的表面结构测量仪。设计了显微干涉仪,通过实验分析了显微干涉仪关键设计参数中的光源带宽、物镜数值孔径、孔径光阑大小对垂直扫描白光显微干涉测量中干涉条纹光强分布的影响;设计了Z向一维位移工作台,提出了一种以显微干涉图像灰度值归一化标准方差为依据的白光干涉测量条纹自动搜索定位方法。相关实验结果为白光干涉表面结构测量仪的优化设计提供了参考依据。     

白光干涉法测量金属箔厚度

利用白光作光源的干涉仪[WLI]克服了单色相干光干涉相位不确定的缺点,能够进行绝对测量.同时,白光光源的稳定性和低廉的价格也是此项技术的优势,因此白光干涉测量法在近十几年得到了很大的发展.本文提出了用白光干涉原理测量金属箔厚度的方法,经分析,测量的理论误差＜6nm,开辟了白光干涉法测量非透明物体厚度的新思路.     

光谱滤波提高白光干涉条纹的对比度

本文利用模拟计算的方法,在PC-1500袖珍计算机上,对采用光谱滤波技术提高白光干涉条纹对比度进行了分析计算,实现了一级、二级暗纹与各自相邻亮纹间对比度的提高(>0.93和>0.51),同时讨论了对较高级次条纹对比度的影响,并进行了实验验证。实验结果表明,光谱滤波对白光干涉条纹中低级次条纹对比度有一定的提高作用,它为改善白光干涉条纹对比度提供了一种新途径。     

基于阈值判定法的白光干涉仪自动扫描技术研究

为了解决实际操作中人工寻找干涉条纹费时、不准确和干涉扫描范围难以精确确定等问题,提出了一种自动扫描技术,实现了白光干涉仪的自动对焦和干涉扫描范围的自动确定。该技术采用全新的基于图像灰度方差变化的方法。首先,计算图像灰度方差变化比值;然后,将该比值与预先设定的阈值进行比较,判断干涉条纹初始和结束位置;最后,根据这两个位置自动确定干涉扫描范围。实验证明:当阈值取0.5时,采用粗精双级结构的白光干涉仪能在3min内准确完成1.2μm被测高度的自动扫描过程,约是手动调节速度的两倍。该技术提高了白光干涉仪的自动化水平及使用效率。     

迈克耳逊干涉仪的快速调整和应用

本文介绍了快速调节白光干涉条纹的方法．并利用迈克耳逊干涉仪测出了玻璃片的折射率．提高了测量精度。     

基于白光数字频域图像的旋转轴微位移检测方法EI北大核心CSCD

针对旋转轴偏离轴线的微位移,提出一种非接触、在线检测的新方法。在恒定光源下,显微摄像机采集同一摄像区旋转轴偏离前后的图像,通过改进的白光散斑数字频域逐点分析法进行相移计算,得到黑白相间的干涉条纹。从白光数字频域干涉图像中条纹的个数和角度,可知转轴在旋转过程中偏移量和方向。该方法仅需单光源、单目图像,在不影响转轴正常工作的条件下即可完成旋转轴微形变在线实时检测,而且分别率高、线性好,具有实际运用价值。     

采用宽带光源的双光束干涉中零光程差位置测量研究

提出了一种可以快速实现采用宽带光源的双光束干涉中零光程差位置测量的方法。在测量中，以双光束干涉条纹间距的四分之一大小为采样间隔，以相邻的四个采样值为一组进行相应的干涉条纹调制度计算，以干涉条纹调制度的最大值位置作为零光程差位置。还对光电测量系统中的机械与光电转换精度、采样点位置、采样点密度、双光束光强比、光源相干长度等多方面对测量精度的影响进行了定量分析。     

白光扫描干涉测量算法

白光扫描干涉测量是光学测量中一种非常重要的方法。在干涉仪的结构中,光源的光谱宽度及扫描步长一定时,选择合适的算法对干涉信号进行处理能够达到更高的测量精度。对重心法、移相法、包络曲线拟合法、空间频域算法分别加以介绍和比较,为白光干涉信号的算法提供详尽的参考。     

光阑尺寸对干涉条纹对比度的影响

本文讨论用He-Ne激光器作光源时,光阑尺寸对干涉条纹可见度的影响。通过实验我们找到了最佳光阑的变化范围。     

基于白光扫描轮廓仪的算法研究

依据白光扫描轮廓仪是根据白光的干涉特性求解被测物的表面相对高度.主要研究了基于白光扫描轮廓仪的几个常用算法.包括条纹调制度法,移相法,空间频域法等.讨论了各种算法的优缺点.为研究白光扫描轮廓仪和新算法的提出提供了基础.