基于雙波長(zhǎng)干涉的微表面開貌測(cè)量的算法和實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、隨著微細(xì)加工技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步和微電路、微光學(xué)元件、微機(jī)械等微表面的不斷出現(xiàn),對(duì)微表面三維形貌測(cè)量技術(shù)也提出了更高的要求,迫切需要微表面三維形貌測(cè)量的技術(shù)。在眾多微表面形貌測(cè)量方法中,相移干涉法以其高精度和非接觸的優(yōu)點(diǎn),得到了廣泛的應(yīng)用。本文在相移干涉法基礎(chǔ)上,提出了一種雙波長(zhǎng)干涉測(cè)量方法,該方法可以直接得到真實(shí)相位分布,不需要解包裹的過程。用雙波長(zhǎng)干涉測(cè)量重建微表面形貌的算法和實(shí)驗(yàn)是本文研究的關(guān)鍵。圍繞這一主要內(nèi)容,所做的主要工作如下

2、:
　　 1.從干涉的基本原理出發(fā),對(duì)相移干涉的基本理論進(jìn)行了研究,在此基礎(chǔ)上提出了一種利用雙波長(zhǎng)干涉的微表面形貌檢測(cè)方法。研究了雙波長(zhǎng)干涉的相位提取算法,其關(guān)鍵是初始點(diǎn)的相位計(jì)算和判別。該方法不需要解包裹的過程,同時(shí)也避免了由相移器引入的附加誤差。
　　 2.用軟件模擬了基于雙波長(zhǎng)干涉進(jìn)行微表面檢測(cè)的過程。首先建立理想三維物體模型,基于雙波長(zhǎng)干涉理論制作干涉圖,利用本文提出的相位提取算法獲取相位的真實(shí)值,獲得了表面形貌

3、。并且在干涉圖上加入不同程度的高斯噪聲和椒鹽噪聲,來評(píng)估相位提取算法的可行性和魯棒性。
　　 3.設(shè)計(jì)了基于雙波長(zhǎng)干涉重建物體表面形貌的系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)的要求,分別給出了針孔濾波系統(tǒng),擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng),干涉系統(tǒng)和數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)的參數(shù)。
　　 4.搭建了基于雙波長(zhǎng)干涉重建物體表面形貌的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),分別以平面反射鏡和凹面反射鏡為被測(cè)物,利用兩個(gè)不同波長(zhǎng)的激光器獲得了雙波長(zhǎng)干涉圖,利用本文提出的相位提取算法,提取了被測(cè)物的真實(shí)相位,獲得