基于白光扫描轮廓仪的算法研究

依据白光扫描轮廓仪是根据白光的干涉特性求解被测物的表面相对高度。主要研究了基于白光扫描轮廓仪的几个常用算法。包括条纹调制度法,移相法,空间频域法等。讨论了各种算法的优缺点。为研究白光扫描轮廓仪和新算法的提出提供了基础。

基于四波前横向剪切干涉的波前传感技术与应用(特邀)

高科技的发展对精密干涉成像提出了更高的要求。在现代光学和生物医学领域,无标记成像技术不依赖于传统的染料或荧光标记,进行3D活细胞原位观察和分析,促进定量相位显微术的发展。在光学检测技术领域,对于干涉系统的现场化、实时化的应用具有迫切需求,如激光波前的瞬态检测分析、高速流场检测、自适应光学的检测和控制、高精度光学系统像差分析等都迫切需要一个紧凑型、抗环境干扰、瞬态成像的干涉系统。为此,针对针对这些需求,全面介绍了四波前横向剪切干涉相位成像技术的原理、发展历程、波前重构方法以及其广泛的应用。四波前横向剪切干涉仪能够通过在一个单一的干涉图中获取两个正交剪切方向的四个剪切波前来实现瞬态相位成像,由随机编码光栅和相位棋盘组成新颖的四波干涉传感器(Four-wave Interferometric Sensor,FIS4)。FIS4干涉传感器凭借其独特的优势,如紧凑性、鲁棒性、高时间分辨率以及与现有显微系统的兼容性,在生物医学、光学测量、材料表征等众多领域展现出广阔的应用前景。这一技术的发展不仅为相关领域提供了新的研究工具,也为跨学科的创新和发现开辟了新的可能性。

白光干涉轮廓仪空间扫描范围自适应规划方法

为提高白光干涉轮廓仪的测试效率,提出了一种空间扫描范围自适应规划方法。构建了相应的测试系统,选择能量梯度函数用于系统最佳干涉位置的定位。使用ViBe算法对最佳干涉位置处电荷耦合元件(CCD)图像中的干涉条纹进行提取,并对提取结果进行二值化处理。实验结果表明,该方法能够准确识别扫描上下限位置。

多层介质薄膜膜层间界面粗糙度及光散射

利用泰勒霍普森相关相干表面轮廓粗糙度仪(Talysurf CCI)分别对基底和采用电子束热蒸发技术沉积的15层二氧化钛(TiO2)和二氧化硅(SiO2)为膜料的介质高反膜的膜层间的界面粗糙度进行了研究,并对不同工艺下沉积的薄膜界面粗糙度以及不同基底粗糙度上沉积的薄膜的表面粗糙度进行了比较。实验结果表明:TiO2薄膜对基底或下表面粗糙度有较好的平滑作用,随着TiO2和SiO2膜层的交替镀制,膜层间表面粗糙度呈现出低高交替的现象,随着膜层层数的增加,膜层间界面粗糙度低高变化范围减小;采用离子束辅助沉积工艺时,膜层间界面粗糙度低高变化范围较小。总散射损耗的理论计算表明:中心波长处完全非相关模型下的总散射损耗小于完全相关模型下的总散射损耗。实验结果表明:界面粗糙度的相关度约为0.4。

一维计量型微位移工作台的研究

本文介绍了一种以衍射光栅作为计量标准器的垂直方向上的微位移工作台,用来实现在白光扫描干涉轮廓仪的表面形貌测量中Z方向上的精密定位,该工作台实现了轮廓仪的闭环测量和控制,文章重点讲述了光栅信号处理的硬件及软件细分技术,以及压电陶瓷驱动电路的原理和工作台闭环定位控制的流程。