偏振相移显微干涉超精表面形貌测量研究

摘要

表面形貌是影响产品零部件功能特性的重要特征。随着现代光学、光电子信息技术以及航空航天技术等的发展，表面形貌超精密测量与分析评价，面临广泛需求。本文提出了将偏振相移(Polarizied phase-shifting-PPS)技术与Michelson干涉显微镜相结合的偏振相移显微干涉测量方法，以满足超精密表面形貌测量，具有创新性和实用性。
　　 论文首先从工程实际应用出发，分析了现有测量方法的诸多不足，提出了将偏振相移技术(PPS)与Michelson干涉显微镜相结合的偏振相移显微干涉测量方法，建立了偏振相移的理论分析模型。
　　 其次，设计了结构简单、高精度的偏振移相单元以及稳定可靠的参考镜位姿调整机构，进而研制出了基于偏振相移显微干涉超精密表面形貌测量系统。
　　 第三，在VC++平台上设计开发了与系统配套的，集图像采集、数据处理、三维形貌显示以及部分表面轮廓参数评定为一体的测量软件。
　　 第四，对系统进行了实验比对测试，验证了该系统的重复测量精度优于0.5nm，测量误差低于5％。
　　 实验结果表明，研制的偏振相移显微干涉超精密表面形貌测量系统具有高精度，良好的稳定性，满足超精密表面形貌测量需求。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪 论

2 系统总体方案设计及原理分析

3 系统硬件结构设计

4 系统测量软件设计

5 测量系统精度实验及误差分析

6 总结与展望

致 谢

参考文献

附录1 攻读学位期间发表科研成果目录