【摘 要】
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为了设计一种形貌与边缘复合测量系统,能够兼具形貌、边缘、阶高等多种测量功能,本文主要完成了如下几项工作:1、设计并搭建了基于干涉原理的光路系统。利用Linnik型相移显微
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为了设计一种形貌与边缘复合测量系统,能够兼具形貌、边缘、阶高等多种测量功能,本文主要完成了如下几项工作:1、设计并搭建了基于干涉原理的光路系统。利用Linnik型相移显微干涉测量原理对微观表面形貌三维重建,使用五步相移法提取相位,Goldstein算法展开相位。2、设计了以蓝光DVD光学读取头为核心的共焦光路系统。通过标定读取头输出的聚焦误差信号(FES)测量阶高,通过判断FES大小辅助调节探头位置;利用求和信号(SS)建立边缘检测模型,设立适当阈值确定边缘位置。3、利用光强反馈调节原理,设计并制作半导体激光器自动功率控制(APC)电路。根据读取头输出信号特点,设计并制作四象限传感器信号处理电路。4、设计并制作了基于压电陶瓷管(PZT)和铍青铜片的移相器。选取PZT最佳线性区间,通过标定移相器电压位移关系,带动参考镜精准相移。5、在恒温系统(20±0.2℃)、隔振实验条件下进行相关实验。测量4mm和6mm阶高,标准差分别为44 nm和53 nm;对阶高块宽度和微孔直径测量,标准差分别为88 nm和49 nm。对标准栅格、光学平面镜和钢球的表面形貌进行了测量,并能够重建其三维形貌。最后对探头系统进行了误差分析。
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