大范围二维纳米检测系统

摘要

介绍了一种大范围二维纳米检测系统。为了获得二维光学信号，提出了一种耦合差动式干涉的新方法，并据此设计了一套光学8倍频的耦合差动式干涉光路，其结构设计简洁紧凑，光路布局对称性好，光程差倍增，符合阿贝原则和结构变形最小原则；采用大位移超微动连续可控式压电电动机作为纳米驱动装置，并优化设计了控制系统，使电动机运动更为合理、平稳；在干涉信号处理方面，设计制作出了干涉信号处理电路，采用Heydemann模型对误差进行了补偿，计算出实际位移量；最后对整个系统的精度在理论分析的基础上进行估算，干涉仪综合精度的理论值±2.5nm左右；并采用与电容测微仪比对的方法对该系统进行检测，在获取大量测量数据的基础上，利用线性回归的方法对测量结果进行处理。实验结果表明：该干涉测量系统的精度为10-12nm。