大视场白光干涉测量系统及性能研究

基于国产化的2倍迈克尔逊型干涉物镜组,优选配置0.5倍适配镜,对白光LED照明光源进行带通滤波参数的仿真估算和实验性能比较,构建了整套大视场白光干涉精密测量装置系统并进行了实验测试,通过白光干涉轴向响应实验曲线确定了中心波长。实验结果表明:通过光谱滤波获得了较为理想的白光干涉轴向响应曲线;系统的水平最大视场达到了14 mm;高度为2.04μm和20.43μm的标准台阶样品的测量结果分别为2.05μm和20.47μm,10次测量重复精度(标准差)分别为12 nm和16 nm。对粗糙度样板、微机电系统传感结构和半导体晶圆膜层进行了实测,表明所研制的系统装置在三维光学无损精密检测领域的应用具有可行性。

透射式能见度仪校准装置的研制及测量结果分析

为了解决国内外能见度参数量值无法绝对溯源的问题,利用透射式能见度仪的工作原理、结构特点以及环境条件,提出了溯源至几何量的量值复现方法,设计了1套高透射比量具作为主标准器,实现了对透射式能见度仪的校准,促进了能见度参数量值溯源体系的发展。主标准器遮光体采用精密机械加工工艺,遵循几何量参数测量的绝对溯源法,可大幅减小透射比量值的测量不确定度;主标准器滤光片根据几何量测量和光学透射比参数测量相结合的溯源链,解决了现有技术中高透射比无法复现和准确测量的问题。此外,使用锥形遮光体,可避免引入除旋转因素外的其他不确定度来源,大幅提升了能见度仪分辨率的校准能力。