相移干涉测量论文_刘承运,吴思进,李伟仙,杨连祥

导读:本文包含了相移干涉测量论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:相移,测量,干涉仪,平面,微结构,平尺,折射率。

相移干涉测量论文文献综述

刘承运,吴思进,李伟仙,杨连祥[1](2018)在《应用于数字散斑干涉测量的相移器结构设计》一文中研究指出针对传统基于压电陶瓷的相移器存在的反射镜偏转和测量误差问题,设计了一种应用于数字散斑干涉测量的相移器结构。通过双夹持臂的结构起到导向作用,能够直接减小相移过程中出现的反射镜偏转问题,进而有效降低了传统相移器由于反射镜偏转导致的相移误差,提高了相移器的工作精度。通过计算反射镜偏转所造成的测量误差,对传统相移器和所设计的相移器进行力学性能仿真分析和试验。试验结果表明,在相同条件下,相对于传统相移器结构,所设计的相移器结构可减少30%的相移误差,大幅提高了数字散斑干涉技术的测量精度。在数字散斑干涉测量中,所设计的相移器结构具有很强的实用性。(本文来源于《自动化仪表》期刊2018年07期)

周立[2](2018)在《表面形貌多波长干涉测量中相移驱动及识别方法的研究》一文中研究指出随着现代科技及技术的发展,微电路和微结构表面的应用变得越来越广泛,对现代高精密表面形貌测量技术带来了新的挑战。目前,表面形貌高精度测量方法主要集中为接触式测量和非接触式测量两种。接触式测量由于触针与物体之间测量力的存在,会带来极大的测量误差,在测量精度及应用范围上有很大的局限性。非接触式高精密测量的主要方法为光学相移干涉测量,其具有测量范围大、精度高、应用前景广阔的特点。为此,本文针对干涉测量和相移扫描驱动的优缺点,设计了一套跨尺度测量的多波长干涉测量系统。论述了运用多波长干涉测量的必要性及其测量原理,推导了扩展测量范围的相关公式,并对其中的相移驱动及相位识别方法进行了研究。本文主要工作内容包括:首先,分析了当前干涉测量技术的基本原理和优缺点,结合多波长相移拓展测量量程的原理,设计了基于Mirau干涉结构的多波长干涉系统,并推导了扩展量程的相关公式。除开光路部分,还对系统组成的其它各个主要部分做了选型要求分析,对整个系统的联动调节过程做了叙述。其次,针对相移过程与干涉图像的采集,基于JAVA平台编写上位机软件,由上位机控制STM32驱动压电物镜定位器的相移与CCD干涉图样的采集,完成整个测量过程。之后对本文中此种方式下的相移驱动动、静态性能进行了研究。最后,针对相移识别方法,采用基于的最小二乘椭圆拟合算法来抽取相移步长,并提出一种在灰度图序列全视场范围上寻找π/2相位差像素的方法来提高拟合精度,减小了随机误差的干扰。之后,运用仿真和单波长实验的方法来证实了这用方法的有效性。在单波长实验情况下,相移量总体偏差在±0.04rad内。对于650nm单色光而言,相移驱动识别精度达到±2nm,达到了所设计测量系统的精度要求。(本文来源于《湖北工业大学》期刊2018-05-25)

靳京京[3](2018)在《同步相移显微干涉表面形貌动态测量软件系统》一文中研究指出动态表面形貌和结构测量,对于产品和样件表面质量评价、功能特性分析和功能质量保证,具有重要意义。本文围绕动态表面形貌与结构精密测量需求,结合光学干涉测量技术非接触、高精度的特点,研究棱镜分光同步相移动态表面显微干涉技术,主要研究棱镜分光同步相移产生的若干误差影响问题,提出解决算法并构建测量软件系统。针对空间同步相移干涉图的配准问题,提出了一种基于SURF算法和RANSAC算法相结合的位置配准方法。该方法通过对具有一定特征的干涉背景图配准,获得图像之间的变换关系,作用于相移干涉图,实现同步相移干涉图位置配准。不仅实现了棱镜分光光路干涉引起的同步相移干涉图平移变换配准,还校准了干涉图因光路引起的微小旋转误差,有效抑制了分光路干涉导致相移干涉图位置失准对测量精度的影响。针对相移干涉光强不均问题,提出了一种基于干涉方程的相移干涉光强校正算法。该算法通过测定参考光光斑间和测量光光斑间的光强比例系数,实现干涉光强的校正。仿真分析和实验测试的结果表明,该算法可以有效的消除相位恢复的波纹误差。针对同步相移干涉动态表面测量的加速问题,提出了基于CUDA的同步相移干涉图像变换算法和形貌重构算法的并行加速实现方法。通过加速比和运算精度的实验测试,验证了加速方案的有效实用性。结合同步相移显微干涉表面形貌动态测量光机的硬件系统,开发了基于Visual Studio 2013平台的仪器软件系统,并对一体化测量系统进行了测试,验证了系统的可靠性和精度。(本文来源于《华中科技大学》期刊2018-05-01)

王青,顾洋[4](2018)在《等倾与相移两种干涉仪的平面度绝对测量比对》一文中研究指出采用叁平面互检测量方法,分别在等倾干涉仪和相移干涉仪上对平晶平面度进行了绝对测量比对。针对两种干涉仪不同的测量原理,提出了一种规范方法以从相移干涉仪数十万点阵测量数据中,提取符合等倾干涉仪测量数据格式的结果;对比等倾干涉仪的结构与环境控制方法,研究了相移干涉仪进行平面度绝对检验过程中的温度、温度梯度、温度分层情况,采取双重保温措施下达到了0.002μm的测量重复性,和0.01μm的绝对检验测量不确定度。与等倾干涉仪的检定结果的差异小于0.01μm,证明了相移干涉仪用于平晶的平面度检定工作可行性。(本文来源于《计测技术》期刊2018年02期)

王剑南,李伟,刘杰涛,孙雪莹,郭成飞[5](2018)在《基于叁步相移干涉法的光学传输矩阵测量与聚焦》一文中研究指出基于光学传输矩阵实现透过散射介质进行聚焦和成像是近年来光学领域的研究热点。为了测量得到散射介质的光学传输矩阵,并利用光学传输矩阵研究散射介质的特殊性质,首先结合叁步相移干涉法测量磨砂玻璃的光学传输矩阵,分析哈达玛基和笛卡尔基下光学传输矩阵的特征值分布特点,然后基于笛卡尔基下的光学传输矩阵以及相位共轭的思想,实现透过散射介质的单点聚焦和多点聚焦,验证散射介质的聚焦点可控特性;研究相机处于不同位置时透过散射介质的聚焦性质,测量光学系统的焦深;基于聚焦点可控性质及光学系统焦深,验证系统中磨砂玻璃的类透镜性质。结果表明:叁步相移干涉法测量散射介质光学传输矩阵的测量时间短,聚焦的增强因子较高;哈达玛基和笛卡尔基下光学传输矩阵的实部和虚部的特征值分布均服从高斯分布,与理论结果比较符合,验证了叁步相移干涉法对散射介质光学传输矩阵测量的正确性;所述系统的可聚焦焦深较长,且在焦深范围内均可实现单点聚焦和多点聚焦。(本文来源于《中国激光》期刊2018年08期)

毕泽坤,徐先锋,王加栋,刘雨璇,张格涛[6](2018)在《基于两步广义相移干涉术的微纳形变测量》一文中研究指出基于两步广义相移干涉术,设计微小形变测量实验装置,介绍工作原理和测量方法。采用同轴相移数字全息正交光路,记录形变前后物光、参光、干涉图强度,以两步广义相移干涉算法为基础,恢复原物光相位和表面形貌信息,相减后得到表面形变量。实验结果表明,相对于现有表面微小形变测量方法,提出得方法能够精密测量物体表面微小形变量,方法简单易行,精度可达纳米量级。(本文来源于《光学技术》期刊2018年02期)

王青,顾洋[7](2018)在《研磨面平尺的相移干涉测量方法》一文中研究指出在平面度计量体系中,研磨面平尺是重要的量值传递标准器。本文提出了利用相移干涉仪非接触、高采样密度及全自动化测量的特点,采用标准平晶直接测量研磨面平尺以获得更高的测量精度的方法。子孔径分段测量后拼接方法,以及斜入射测试方法,均可以取消长平晶的过渡,达到了量值传递扁平化的要求。文中以Φ150 mm相移干涉仪直接测量300 mm研磨面平尺为例,介绍了两种测量方法的原理和测量结果,并从中按标准要求提取了以稀疏点定义的平面度结果。对照检定规程,分析了采用相移干涉仪测量结果的数据不确定度评价方法,两种测量方法的归一化偏差小于0.5。(本文来源于《计测技术》期刊2018年01期)

陈强华,徐东,张孟策,罗会甫,罗军[8](2017)在《基于叁稳频激光波长的相移干涉测量法修正空气折射率湿度参数》一文中研究指出针对公式法测量空气折射率受到Cd光源频率稳定性低和应用温度区间小的影响,其湿度修正误差不适应当前光学精密测量的实际需求的问题,提出了基于相移干涉光路的折射率测量光路.该光路由一个相移干涉光路和一个辅助角度测量干涉光路组成,并采用3个高精度稳频波长作为光源(532,633,780nm).在14.6~24.0℃温度区间内进行实验,获得了对湿度的修正系数并得到修正公式.将其用于实验比对,表明所得公式的测量精度优于Boensch公式.(本文来源于《北京理工大学学报》期刊2017年11期)

顾洋,王青,石慧[9](2017)在《基于相移干涉仪的平面度测量软件设计》一文中研究指出以相移干涉法测出的点阵波面数据为基础,设计了计量用平面度测试软件Flat Ex,包括标准平晶的绝对检验、研磨面平尺的斜入射测量和子孔径拼接及叁个功能算法模块。通过与等倾干涉仪检定过程的比较,从理论上说明从密集点阵数据中提取稀疏点数据的合理方法,以符合规程的要求或约定俗成的做法。程序已经用于处理Matro Pro和Phase One等多种相移干涉仪数据,提取出符合要求的平面度结果。在相移干涉仪与等倾干涉仪检定结果进行比对实验中,表现出良好的一致性。(本文来源于《计测技术》期刊2017年05期)

刘锋伟[10](2017)在《随机相移干涉测量关键技术研究》一文中研究指出随着近几十年来激光技术,微电子技术及计算机技术的飞速发展,光学系统也逐渐向着一“大”和一“小”两个方向发展。一“大”指的是为了获得更好的空间分辨率,光学系统的口径越来越大。以大型地基望远镜GMT为例,其主镜的整体口径达25米,单体口径则要求8.4米。一“小”则是指的光学元件的面形误差要求越来越小。如光刻机,特别是以极紫外光刻机为代表的光学系统对光学元件的面形质量提出了精度优于亚纳米级别的制造要求。如何保证光学元件在这一“大”一“小”两个趋势中的高效检测对其制造至关重要。作为光学件面形检测的最终环节,相移干涉测量技术在这一“大”一“小”两个趋势中面临巨大挑战。在大口径检测方面,外界振动及空气扰动使传统的相移技术无法给出正确的测量结果,需要发展动态干涉测量。在高精度面形检测方面,相移误差一直是限制检测精度的一个最重要误差源。本文正是在这一背景下研究一种可以实现复杂环境下的高精度相位恢复技术——随机相移技术。在前人研究的基础上,本文主要针对随机相移技术存在的一些关键问题做了以下几个方面的研究,并取得了一些突破性进展:(1)以傅立叶分析为工具,研究了基于频域传递函数(Frequency Transfer Function,FTF)的传统定步长相移算法的通用误差传递模型。从矩阵方程的条件数入手,分析了任意步长最小二乘相移算法的误差敏感性,首次明确指出相移量区间(采样区间)对随机相移算法求解精度的重要性,并推导了随机相移算法的误差传递模型。提出了一种基于Lissajous椭圆到单位圆(Ellipse to Circle,ETC)的相位提取误差校正方法,该方法适用于任意相移算法,为随机相移算法的优化提供了基础。(2)研究了基于迭代最小二乘的随机相移算法——AIA,指出限制该方法应用范围的两个假设条件,并提出了基于Lissajous标定的完全随机相移算法(ETCI)。ETCI可以同时提高现有AIA算法的收敛速度和计算精度。研究了另外一种随机相移算法,主元素分析法(PCA)。针对PCA要求干涉条纹数目大于1的限制条件,提出了基于高阶椭圆拟合的增强型主元素分析法(EPCA)。可以实现条纹数目少于1情况下的完全随机相移干涉图的非迭代相位解调。(3)论述了干涉条纹图预处理对于随机相移技术的重要性,介绍了叁种干涉条纹图的归一化技术,并指出了叁种方法的优缺点,为不同应用场合下的干涉图预处理提供参考。对于归一化后的干涉图,根据相移量空间分布的复杂性分别研究了叁种不同情况下的二帧随机相移技术。对于随机平动相移量提出一种简单的二帧相移算法——LEF,可以同时快速计算出相移量和相位分布。针对振动造成的随机倾斜相移量,提出了一种基于特殊点提取的全幅值倾斜相移量计算方法。该方法具有非迭代,高精度、全幅值等优点。针对空间非均匀分布的随机相移量,研究了基于多项式拟合的相移量提取方法,并指出其适用范围。(4)研究了随机相移技术的动态应用。指出实现时域动态相移所需的前提条件,提出一种不需要高速CCD和高速响应相移器的时域动态相移方案。研究了空域同步相移技术的实现方法。分析了空域相移的原理误差,并提出了一种像素级别的Lissajous图和椭圆拟合技术(Pixeled Lissajous figure Ellipse Fitting,PLEF),可以校正由背景光强,调制度和相位分布的空间变化带来的原理误差。对文中所提出的随机相移算法在自制干涉仪上进行了重复性实验。实验表明,基于Lissajous标定的迭代随机相移算法重复精度优于0.05nm。在Zygo GPI干涉仪上进行了随机相移算法的抗振动实验,表明ETC可以有效校正由于高频振动带来的二倍条纹误差。(本文来源于《中国科学院光电技术研究所》期刊2017-03-01)

相移干涉测量论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着现代科技及技术的发展,微电路和微结构表面的应用变得越来越广泛,对现代高精密表面形貌测量技术带来了新的挑战。目前,表面形貌高精度测量方法主要集中为接触式测量和非接触式测量两种。接触式测量由于触针与物体之间测量力的存在,会带来极大的测量误差,在测量精度及应用范围上有很大的局限性。非接触式高精密测量的主要方法为光学相移干涉测量,其具有测量范围大、精度高、应用前景广阔的特点。为此,本文针对干涉测量和相移扫描驱动的优缺点,设计了一套跨尺度测量的多波长干涉测量系统。论述了运用多波长干涉测量的必要性及其测量原理,推导了扩展测量范围的相关公式,并对其中的相移驱动及相位识别方法进行了研究。本文主要工作内容包括:首先,分析了当前干涉测量技术的基本原理和优缺点,结合多波长相移拓展测量量程的原理,设计了基于Mirau干涉结构的多波长干涉系统,并推导了扩展量程的相关公式。除开光路部分,还对系统组成的其它各个主要部分做了选型要求分析,对整个系统的联动调节过程做了叙述。其次,针对相移过程与干涉图像的采集,基于JAVA平台编写上位机软件,由上位机控制STM32驱动压电物镜定位器的相移与CCD干涉图样的采集,完成整个测量过程。之后对本文中此种方式下的相移驱动动、静态性能进行了研究。最后,针对相移识别方法,采用基于的最小二乘椭圆拟合算法来抽取相移步长,并提出一种在灰度图序列全视场范围上寻找π/2相位差像素的方法来提高拟合精度,减小了随机误差的干扰。之后,运用仿真和单波长实验的方法来证实了这用方法的有效性。在单波长实验情况下,相移量总体偏差在±0.04rad内。对于650nm单色光而言,相移驱动识别精度达到±2nm,达到了所设计测量系统的精度要求。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

相移干涉测量论文参考文献

[1].刘承运,吴思进,李伟仙,杨连祥.应用于数字散斑干涉测量的相移器结构设计[J].自动化仪表.2018

[2].周立.表面形貌多波长干涉测量中相移驱动及识别方法的研究[D].湖北工业大学.2018

[3].靳京京.同步相移显微干涉表面形貌动态测量软件系统[D].华中科技大学.2018

[4].王青,顾洋.等倾与相移两种干涉仪的平面度绝对测量比对[J].计测技术.2018

[5].王剑南,李伟,刘杰涛,孙雪莹,郭成飞.基于叁步相移干涉法的光学传输矩阵测量与聚焦[J].中国激光.2018

[6].毕泽坤,徐先锋,王加栋,刘雨璇,张格涛.基于两步广义相移干涉术的微纳形变测量[J].光学技术.2018

[7].王青,顾洋.研磨面平尺的相移干涉测量方法[J].计测技术.2018

[8].陈强华,徐东,张孟策,罗会甫,罗军.基于叁稳频激光波长的相移干涉测量法修正空气折射率湿度参数[J].北京理工大学学报.2017

[9].顾洋,王青,石慧.基于相移干涉仪的平面度测量软件设计[J].计测技术.2017

[10].刘锋伟.随机相移干涉测量关键技术研究[D].中国科学院光电技术研究所.2017

论文知识图

相移干涉测量系统结构原理相移干涉测量系统的光路实物图相移干涉测量不同B靶溅射功率...一J4型激光平面干涉仪观察到的透...笼式结构下的相移干涉装置示意图仿真实验结果

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相移干涉测量论文_刘承运,吴思进,李伟仙,杨连祥
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