基于波長移相的臺階測量技術.pdf

1、移相技術是當前光學件波面檢測的重要技術方法，按移相方式可分為硬件移相技術和波長移相技術，其中以壓電陶瓷實現(xiàn)移相為代表的硬件移相技術和干涉儀，實際生產(chǎn)應用最為廣泛。而利用光源波長的改變來實現(xiàn)移相的波長移相技術，是近幾年發(fā)展起來的技術方法。相對于傳統(tǒng)的硬件移相技術，有其獨特的特點，表現(xiàn)在：激光器既是光源又是移相器；移相值與被測輪廓相關；移相值與波長是非線性關系等。這些特點決定了波長移相與硬件移相的不同，表現(xiàn)在裝置、實現(xiàn)算法和可實現(xiàn)的測量功能

2、上。在國內(nèi)尚未開展此方面的研究工作，因此本論文以波長移相技術為研究內(nèi)容，是有其理論和實際應用意義的。 本文對波長移相技術的發(fā)展狀況進行了概述，分析了波長移相技術的優(yōu)缺點，指出了算法中需要解決的重點問題。提出了改進的輪廓測量算法，闡述了算法的設計過程和特點，對算法參數(shù)的確定進行了分析。總結了在波長移相干涉測量中的主要誤差因素和處理方法。 詳細概括基于波長移相的臺階測量技術，文中對這些算法進行了系統(tǒng)的歸納和分析。本文針對Ta

3、keda算法特點，提出了改進的Takeda算法，適用于較大臺階的測量(20μm以上)，測量中無需標準參考件和基準平板，是實用性較強的算法。對于20μm以下的臺階，采用了雙波長組合算法，在波長移相干涉儀中，它簡單易行。模擬分析與實驗結果證明這兩算法的正確性和可行性。 本文提出了一種新的基于小波變換的加窗傅立葉相位求解算法，詳細介紹了算法基本原理。該算法只要兩幅干涉圖，有比較好的消除噪聲的能力，不需要載波等優(yōu)點，并通過模擬和實驗驗證