大范圍白光干涉光學輪廓儀結(jié)構(gòu)設計.pdf

1、白光干涉輪廓儀具有非接觸、高精度特點，尤其適合結(jié)構(gòu)性表面測量。針對諸如MEMS、微光學元件等結(jié)構(gòu)性表面水平和垂直大范圍測量需求，研究大范圍白光干涉光學輪廓儀，具有重要實用意義。本文設計大范圍白光干涉光學輪廓儀的垂直和水平掃描系統(tǒng)機械結(jié)構(gòu)，主要研究內(nèi)容與成果包括：
　　1.針對MEMS、微光學等結(jié)構(gòu)性表面微觀形貌測量需求，在分析白光干涉垂直掃描表面形貌測量原理基礎上，設計了大范圍白光干涉光學輪廓儀的整體方案和系統(tǒng)架構(gòu)。
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2、.設計了粗精兩級驅(qū)動的大范圍高分辨垂直掃描定位系統(tǒng)。粗驅(qū)動部分由步進電機與滾珠絲杠組成，垂直掃描范圍可達8mm，分辨率<1μm。精驅(qū)動部分由壓電陶瓷、柔性鉸鏈組成，掃描范圍大于20μm，分辨率1nm。并對柔性鉸鏈、角度調(diào)節(jié)裝置、儀器的固有頻率特性等進行了ANSYS優(yōu)化仿真設計。
　　3.設計了一種大范圍共面水平掃描二維工作臺，具有結(jié)構(gòu)緊湊，雙向運動關系裝調(diào)方便，保證良好的運行平面度和掃描定位精度。
　　4.設計了光柵干涉垂直