双面光学共焦技术的透镜中心厚度测量设计

基于共焦法测量透镜中心厚度的装置中,需要光进入透镜内部发生折射和反射,但这会影响测量精度。为了解决这一问题,在共焦法原理的基础上,采用双面光学共焦的测量方法,设计了一套透镜中心厚度的测量装置,并进行了理论分析、误差分析和试验验证。结果表明,该装置测量范围能达到30mm,测量精度为2m。该装置实现了对透镜中心厚度的高速非接触测量,完全能达到实际测量的需要。     

基于光学相干层析成像技术的薄膜厚度测量

为了对薄膜厚度进行测量,采用白光谱域光学相干层析成像的测量方法,进行了理论分析和实验验证,对以玻璃为基片的单层和多层薄膜样品进行了层析成像实验,获得了样品的2维层析图像。结果表明,该系统不仅能显示薄膜样品内部的微观结构,而且能从2维层析图像中得到单层和多层薄膜的厚度(分别为68μm和30μm),测量值与理论值相吻合,从而验证了测量理论正确性。该系统具有较高分辨率,可实现快速成像,满足实际工业测量需要。     

一种基于CCD的非接触尺寸测量系统

设计了一种基于CCD的非接触尺寸测量系统.运用亚像素边缘检测法对圆环进行边缘检测,完成对圆环的非接触尺寸测量.利用数据库实现对测量数据的存储管理及网络传输.通过实验证明:对圆环测量精度外径误差0.005 mm,内径误差0.001 mm,壁厚误差0.015 mm,整体绝对误差小于0.02 mm,相对误差小于0.07％,满足了工程高精度测量要求.本系统适合有危害性的工业现场环境,数据的存储管理功能也给实际应用带来很大便利.     

基于光学标靶与测距仪的隐藏区域坐标测量

为了解决大型装备中隐藏区域的空间坐标测量问题,提出一种基于光学标靶与测距仪的激光测头,该测头与全站仪或激光跟踪仪构成非接触测量系统。测量时,激光测距仪发出的激光对准被测点测得其距离,用全站仪或激光跟踪仪瞄准光学标靶,实时获取激光测头的空间坐标,同时激光测头测得其自身的空间姿态角,然后通过坐标变换得到被测点的空间坐标;并进行了实验验证。结果表明,该测量系统可以使得组合测量的量程扩大并保持较高的空间坐标测量精度。     

基于三维激光扫描技术的非接触测量框架模型的构建与研究

本文主要通过对比的方法对三维激光扫描非接触测量的技术展开了较为深入的研究,并结合实际提出了其具体应用及推广使用的价值。     

对软材料厚度测量的探究

针对纸质密封垫厚度分选课题，在比较分析几种厚度测量方法的基础上，选定激光三角测厚方法，并简要阐述了该方法的原理，推导了有关公式。用最小二乘法建立了该厚度分选系统的数学模型，给出了实验结果，展望了应用前景。     

基于测距传感器的WMPS非接触测量方法

为了解决现有的工作空间测量定位系统（WMPS）中柔性待测物表面形变及大尺寸测量空间内遮挡等问题,提出了一种基于测距传感器的非接触测量方法,并设计了基于该方法的测量靶。首先建立了该方法的测量模型,将测量靶抽象为若干个控制点和一个矢量;然后通过发射站的数学模型推导出了测量靶姿态迭代解算方法,并通过单位四元数估计法给出了该迭代算法的初值生成方法;最后采用自标定方法对测量靶进行了参量标定,并依托天津大学研制的WMPS系统进行了精度验证实验。结果表明,该测量靶的重复性测量精度为1mm,距离测量精度为2.5mm。该方法使得WMPS系统的测量范围扩大并保持了较高的空间3维坐标测量精度。     

基于CCD圆柱体压力非接触测量系统的研究

介绍了一种基于CCD圆柱体压力非接触测量系统的工作原理及总体构成，给出线阵CCD驱动电路的设计，并对测量误差进行了详细分析。实验结果表明该系统提供了一种传感器完全不受力、稳定可靠、适应各种测量环境、准确度高、结构简单、携带式的各种圆柱体构件非接触力测量。     

非接触表面形状测量的新方法

1 前言在当今产品不断追求小型高精度化的产业界,制造精度管理,产品质量管理也要求提高。表面形状的测量方式从以往的干涉式、三角测量式、动态焦点式以及被采用的动态范围大的对物体进行观察立体显微方式。市场迫切要求能替代这些方式的高精度高可靠性且廉价的测量方式,并且也要求能适应生产     

轨道振动的非接触测量

本文介绍了一种用高灵敏度阵线ＣＣＤ作为光电传感器自动检测物体振动的自动检测仪。这种仪器具有检测速度快，分辨率高等特点。     

光学元件的激光损伤阈值测量

激光损伤阈值的准确测量是研究高抗激光损伤光学元件的必要条件.分析了激光诱导损伤阈值的不确定度来源,包括激光能量测量、光斑有效面积测量、各能量密度处几率的计算以及对损伤几率点进行直线拟合4个方面.利用统计学原理和线性拟合等理论对不确定度分量及测试结果的相对合成不确定度进行了理论推导和计算.1 064 nm高反薄膜样品的实例分析表明,损伤阈值测量的相对合成不确定度为18.72%.     

基于衍射光学器件的光学图像级联加密系统

提出基于衍射光学器件的光学图像级联加密系统.一般来说,一个n级系统可由n个透镜串联组成.经过优化设计的衍射光学元件如相位板等相应的放置在系统的空间域和频谱域.当系统在平面波照明下,便能在输出平面获得解密图像.这些衍射元件可通过级联迭代傅里叶变化算法设计.计算机模拟结果显示,算法具有很快的收敛速度,而且所应用于的系统的级次越多,相应的收敛速度越快.级联系统能够高质量的恢复原始图像,使之与原始图像的均方差小于5×10-30.采用密钥共享方案,级联系统可以用作多用户系统,这样能使安全性明显提高.     

基于萤火虫算法的衍射光学器件设计

针对采用经典的 Gerchberg-Saxton算法设计的衍射光学器件(DOE)产生的光强分布相对误差较大, 以及采用传统群智能优化算法设计的DOE光能利用率不高的不足,本文提出了利用萤火 虫算法(FA)实现衍射光学器件设计的方法,兼顾了优化效率和 优化结果。以激光匀束器的设计为例,在模拟计算中,利用FA经过5000次迭代,得到的激光匀束器的光能利用率高达92.91%,绝对误差值低至0.60%。     

Anticipation of nitrided oxides electrical thickness based on XPS measurement

Plasma nitridation of thermally grown oxide films has proven to be an excellent gate dielectric in meeting the electrical requirements of the 65 nm node. As the 65 nm device performance is very sensitive to both physical thickness and nitrogen dose of these dielectric films, it is highly desirable to predict the electrical properties of such films. We present a simple physical model to forecast the capacitance-equivalent thickness (CET) of nMOS devices for 65 nm technology. The model is based on the total nitrogen dose and the dielectric physical thickness, both given by in-line X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) measurement of the plasma nitrided gate dielectric. This model uses an estimated gate oxide dielectric constant, the gate depletion capacitance and the inversion layer capacitance. A good correlation is obtained between calculated and measured CET for plasma nitrided oxides from 19 to 30 Å CET and for a large range of incorporated nitrogen doses.     

离焦量对激光超声测厚的影响

为了研究离焦量对激光超声信号幅值的影响,采用相同能量的脉冲激光辐照不同厚度的铝质试块进行了工件测厚的实验。光路会聚采用焦距100mm的平凸球面聚焦透镜,将该透镜固定于5维光学调整架上,调节水平轴旋钮以改变离焦量;利用中心频率5MHz的压电探头接收激光超声波信号,并记录所有试块在每个离焦量下的超声信号数据;依据信号之间的时间间隔,求出每个铝质试块的厚度。结果表明,测厚结果与工件实际厚度之间的相对误差均在3%范围内;在等量激光脉冲激励下,当工件表面处于离焦量-10mm时,获得信号的幅值最大。     

基于光采样的瞬时测频技术研究

传统高频微波信号瞬时测频(Instantaneous Frequency Measurement,IFM)技术受模拟数字转换器(Analog To Digital Converter,ADC)影响很大.提出了一种新的光采样方法,放弃传统的ADC,利用光强度调制器将高频微波信号调制到低重复频率采样光脉冲上,进而达到光采样的目的.利用快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform,FFT)结合线性调频z变换(Chirp-z Transform,CZT)的方法,提高频谱分辨率,对欠采样条件下产生的频率余数进行准确估计,进而通过中国余数定理对信号频率进行重构.实验模拟表明,该方法可以对39 GHz带宽内信号频率进行准确测量.     

光反馈自混合干涉位移测量算法

为了实现光反馈机制下位移的测量,研究设计了基于非线性最小二乘法的位移测量算法.本文采用了光反馈自混合技术和梯度最优算法,可以达到数据理论的最佳拟合.同时给出了梯度迭代公式,参量迭代时引入了可变步长,从而实现位移的精密测量.针对不同情况,做了大量计算机仿真并给出仿真结果.结果表明该算法参数估计精度较高,不受参数初值选取的影响,且抗噪性能较好.