基于三维拼接的大口径干涉测量系统和算法

    公开(公告)号:CN107144237A

    公开(公告)日:2017-09-08

    申请号:CN201710442927.4

    申请日:2017-06-13

    Inventor: 裘恩明 徐华俊

    Abstract: 本发明公开了一种基于三维拼接的大口径干涉测量系统,采用迈克尔逊干涉系统并搭配超长工作距离的物镜和相机,其特征在于:利用步进电机实现干涉信号自动查找,压电陶瓷实现信号扫描,计算机对采集到的图像进行分析并实现测量,单个视场测量完成后,系统控制X轴和Y轴工作台移动,测量下一个视场,多个视场的测量结果用三维拼接算法拼接,得到大口径范围的测量结果。在原先常规干涉仪系统中,采用单色光和白光切换的方式实现单色光干涉和白光干涉,利用其各自的优缺点来合理的选择测量方案。同时,在检测样品部位添加两维自动移动平台,实现被测区域的自由切换和实时拼接等。

    固定波长绝对距离干涉仪

    公开(公告)号:CN102384716B

    公开(公告)日:2016-02-03

    申请号:CN201110318968.5

    申请日:2011-08-11

    Abstract: 一种固定波长绝对距离干涉仪包括第一干涉仪和第二干涉仪,所述第一干涉仪包括:第一光源,朝测量目标发射具有波长W的第一光束;波前半径检测器,被配置成提供响应于波前半径检测器处的波前半径的第一度量;以及第一路径长度计算部分,计算粗糙分辨率绝对路径长度度量R。第二干涉仪包括:发送具有波长Λ的第二干涉仪光束的光束发送装置;光束分离/合成装置,将第二干涉仪光束分离为参考和度量光束,并合成返回的参考和测量光束为合成光束;第二干涉仪检测器,被配置为接收合成光束和提供合成光束的相位的信号;以及第二路径长度计算部分,被配置为确定中等分辨率绝对路径长度度量ZM。

    基于高频数字信号边沿锁定的激光外差干涉信号处理方法

    公开(公告)号:CN103075968B

    公开(公告)日:2015-05-20

    申请号:CN201310008466.1

    申请日:2013-01-09

    Abstract: 本发明公开了一种基于高频数字信号边沿锁定的激光外差干涉信号处理方法。激光外差干涉仪的参考信号和测量信号经各自的光电探测器、信号放大器、滤波电路、电压比较器和高频数字边沿锁定模块处理后,送入脉冲计数同步锁存处理模块,得到参考信号和测量信号的整周期干涉条纹数和一个干涉条纹周期内的填脉冲数,经串口通信模块送至计算机,得到被测对象的位移和速度;采用高频数字脉冲信号对激光外差干涉信号的上升沿进行锁定处理,可以提高干涉信号上升沿的陡度和消除噪声干扰引起的错误脉冲,不会改变信号的周期,不存在信号上升沿的相位延迟,提高了后续信号处理的准确性和稳定性。本发明适用于各种干涉测量技术,可以显著提高测量精度。

    一种双频光栅干涉仪位移测量系统

    公开(公告)号:CN102937411A

    公开(公告)日:2013-02-20

    申请号:CN201210448734.7

    申请日:2012-11-09

    Applicant: 清华大学

    CPC classification number: G01B9/02007 G01B9/02049 G01B11/14 G01D5/266 G01D5/38

    Abstract: 一种双频光栅干涉仪位移测量系统,包括双频激光器、干涉仪、测量光栅、电子信号处理部件,该测量系统基于光栅衍射、光学多普勒效应和光学拍频原理实现位移测量。双频激光器出射双频激光经偏振分光镜分为参考光和测量光,测量光入射至测量光栅处产生正负一级衍射,衍射光与参考光在光电探测单元处形成包含两个方向位移信息的拍频信号,经信号处理实现线性位移输出。该测量系统能够实现亚纳米甚至更高分辨率及精度,且能够同时测量水平向大行程位移和垂向位移。该测量系统具有对环境不敏感、测量精度高、体积小、质量轻等优点,作为光刻机超精密工件台位置测量系统可提升工件台综合性能。

    表面形状测量装置及方法

    公开(公告)号:CN101889189A

    公开(公告)日:2010-11-17

    申请号:CN200980101293.X

    申请日:2009-09-29

    Abstract: 本发明提供一种表面形状测量装置,其使利用双波长移相干涉术的物体的表面形状测量装置的测量精度提高。其具备:低相干光源的光源(101)、透射波长不同的多个波长滤波器(103)、角度控制部(104c)、解析部(114),并且,通过在实施双波长移相干涉术时由解析部(114)检测出双波长的波长差且对在一个波长运算下的波长值和相位值进行修正,来防止条纹次数的运算错误。接着,通过控制波长滤波器(103)的角度,使实际的波长差与设计值一致。由此,始终可使双波长的波长差控制为恒定,从而即使存在由温度变化或时间推移所引起的波长变动也能够高精度地测量表面形状。

    用于测量微滚转角的激光干涉系统

    公开(公告)号:CN101650166A

    公开(公告)日:2010-02-17

    申请号:CN200910167309.9

    申请日:2009-08-13

    Abstract: 一种用于测量围绕线位移方向微旋转角度的激光干涉系统,由激光源、偏振分光棱镜、两个四分之一波片、角隅棱镜、楔角棱镜、楔角反射镜、偏振器、光电检测器和相位计构成;激光源产生频率稳定的入射光束,同时给出一个稳定的参考信号源;入射光束在分光棱镜、四分之一波片和角隅棱镜作用下,两次通过楔角棱镜,并相应两次被楔角反射镜反射,最后由偏振分光棱镜射出;通过起偏器的干涉,由光电检测器接收并产生电测量信号,通过相位计与电参考信号进行比相,即可测出与被测件固定连接的楔角反射镜的微旋转角度。本发明的优点是:结构简单、测量精度高,可广泛应用于军工、航天及数控机床等领域的几何量精密测量和计量基准的建立。

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