双频激光外差干涉扫描检测系统集成设计的实验研究

论文摘要

随着科技的不断进步,电子产品朝着高集成化和高性能的方向发展,产品的零件体积不断缩小,市场对产品精密检测技术的需求越来越大。因此,研究和探讨检测系统的优化和仪器化设计,具有较好的应用和发展前景。本文在综述国内外光学表面检测方法的研究现状基础上,提出了一种集成化的双频激光外差干涉扫描检测系统,它包括集成化的双频激光外差干涉模块、三维扫描位移台模块和数据处理模块。其中双频激光外差干涉模块集成化设计,可使光学器件占用空间大大缩小并且整体可随意移动,保证在减小自由度的情况下光学集成系统设计可以很好的对光路进行准直性调节。对双频激光外差干涉模块进行了集成设计。模块集成设计过程中要保证镜片角度的调节是平滑的,本文中使用弹簧—螺杆结构实现镜片角度的连续调节,确保光路的准直性。利用琼斯矩阵对光学集成器件的混频误差进行分析,并对光学集成系统中器件误差影响进行数值模拟,分析了PBS的反射系数比r、透射系数比t和1/4波片的快轴与x轴夹角?_q对混频误差的影响,结果表明光学集成系统的最大混频误差为0.68nm。对光学集成系统设计了系统自检光路实验,并分别对光学集成系统和未集成的原光学系统进行了测量稳定性实验。结果表明在相同的时间内检测位移漂移量分别为1.47nm和1.51nm,两者结果基本一致,表明光学集成系统设计是可行的。同时,由于整个模块集成,在有多套检测模块的情况下能够快速切换,并且减小了占用空间,实现了分立元件集成化的目的。

论文目录

摘要

Abstract

第一章绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外表面检测方法概况

1.2.1 接触式表面检测方法

1.2.2 非接触式表面检测方法

1.3 双频激光外差干涉扫描检测系统集成化的意义与可行性

1.4 本文研究的目标和内容

第二章双频激光扫描检测系统

2.1 总体检测方案

2.2 集成化双频激光外差干涉模块

2.3 数据采集模块

2.3.1 数据采集原理及实验器材

2.3.2 相位测量原理

2.4 三维位移扫描台模块

2.5 成像原理

2.6 本章小结

第三章双频激光外差干涉模块的集成设计

3.1 光学器件集成设计意图与方案

3.2 光学器件集成设计的混频误差分析

3.2.1 光学集成器件的光路计算

3.2.2 光学集成器件的琼斯矩阵

3.2.3 光学集成器件的混频误差分析

3.2.4 光学集成器件误差数值计算

3.3 本章小结

第四章双频激光外差干涉扫描检测系统集成设计的实验研究

4.1 系统自检光路设计

4.2 系统自检光路的调节

4.3 数据采集分析与比较

4.4 本章小结

第五章总结与展望

5.1 研究工作总结

5.2 对后续工作的展望

参考文献

读硕期间的科研成果

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王锐

导师: 林浩山

关键词: 表面检测,外差干涉,集成设计,混频误差

来源: 广西师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 物理学,无线电电子学

单位: 广西师范大学

分类号: TN24

总页数: 47

文件大小: 5725K

下载量: 101

双频激光外差干涉扫描检测系统集成设计的实验研究

论文摘要

论文目录

文章来源

相关论文文献

猜你喜欢