收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

短相干光干涉在晶体特性参数和微观表面形貌测量中的应用研究

王军  
【摘要】:激光因其优良的相干性广泛地应用于干涉测量领域,然而其在测量过程中存在容易产生干扰条纹和干涉条纹级次不确定的问题。宽光谱光源,特别是白光,由于其相干长度很短,只有当两束光的光程差很小时才能产生对比度良好的干涉条纹,因此不易产生干扰条纹;其干涉条纹具有特征明显的零位,避免了条纹级次不确定的问题。此外,白光干涉还能提供丰富的色彩信息,测量手段也更为丰富。因此基于宽光谱光源干涉原理的测量技术越来越受到重视。本论文以宽光谱光源的干涉,主要是白光干涉的原理为基础,在双折射晶体延迟量的测量、微观表面轮廓的测量以及平行平板型光学材料的光学均匀性的测量这三个方面进行了应用研究。 首先,将白光干涉应用于双折射晶体延迟量的测量中。提出了一种基于白光干涉色的色调值测量双折射晶体延迟量的方法。在白光正交偏振干涉系统中使用Soleil-Babinet补偿器建立了不同延迟量和其对应的白光干涉色的色调值之间的定量关系,为确定Soleil-Babinet补偿器的延迟量,提出了一种使用分光光度计标定其延迟量的方法。根据建立的延迟量和色调值之间的定量关系,实现了利用色调值测量延迟量的目的。实验测量了一零级全波片的延迟量,其结果564.9nm与使用光谱扫描法测得的结果565.2nm相吻合。此外,该方法还可用于解决光学玻璃内应力的测量。 将白光偏振干涉和迈克尔逊干涉仪相结合,提出了一种测量多级波片延迟量的方法。白光偏振干涉系统产生两束振动方向相同的线偏光,它们进入迈克尔逊干涉仪后分别被两干涉臂的平面镜反射,在空间形成三组白光干涉包络,根据白光干涉包络之间的光程差就可求得被测延迟量。实验测量了一多级波片的延迟量,其结果2990.6nm与使用光谱扫描法测得的结果2992.8nm基本吻合。在此基础上还实现了低级次波片延迟量和光学玻璃内应力的测量。 其次,研究了白光干涉在微观表面形貌测量中的应用。为了测量台阶面和计算全息件的微观表面形貌,在6JA干涉显微镜和金相显微镜的基础上设计并构建了Linnik型和Mirau型的白光干涉垂直扫描系统。使用PZT推动被测样品轴向扫描,利用空间频域算法处理CCD采集的白光干涉信号,得到被测表面的形貌信息。实验测量了台阶的高度和计算全息件的沟槽深度,结果与ZYGO NewView 7200轮廓仪和Ambios TechnologyXP2探针式轮廓仪测量的结果基本吻合。 最后,提出了一种基于短相干光干涉测量平行平板型光学材料的光学均匀性的方法。由于干扰条纹的产生,激光干涉难以测量平行平板型光学材料的光学均匀性。将相干长度较短的钠光与泰曼-格林干涉仪相结合,在避免干扰条纹产生的同时,实现了光学均匀性的高精度测量。同时研究了一种基于空域滤波的虚光栅移相莫尔条纹法,从单幅干涉图中提取波面信息,用于计算样品的光学均匀性。实验测量了厚度为13mm的光学平板玻璃,结果表明,光学均匀性的测量精度为2.6×10-6,被测样品折射率偏差的峰谷值和均方根值分别为△npv=6.06×10-6,△nrms=8.96×10-7。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 陆中秀,李昆;白光干涉法测量磁头和磁盘的间距[J];物理;1987年04期
2 王澜涛;谈迅速调出白光干涉彩纹的方法[J];物理实验;1997年06期
3 刘先慧;白光干涉的实验教学[J];西昌学院学报(人文社会科学版);2004年03期
4 张权,姚焜,孙晴,郑虹,轩植华,吴强;白光干涉条纹变密的原因探讨[J];物理与工程;2004年06期
5 盛拱北,张彬彬,周治贵;宽谱白光干涉花样及其视觉特征[J];西南师范大学学报(自然科学版);1993年02期
6 王素红;迈克尔逊干涉仪的调整与应用[J];大学物理实验;1999年01期
7 李晶,王健;迈尔孙干涉仪的正确调节方法[J];松辽学刊(自然科学版);1999年04期
8 邢进华,钱斌,冯金福,周军;白光干涉技术测量晶体的弹光效应[J];激光杂志;2004年03期
9 邢进华;温度对气体折射率的非线性影响[J];物理实验;2005年04期
10 沈霖生,张克植;白光干涉的颜色[J];工科物理;1994年01期
11 李毛和,张美敦;用光纤迈克耳孙干涉仪测量折射率[J];光学学报;2000年09期
12 蓝海江;;利用七色光仿真白光干涉和衍射的典型实验[J];物理教师;2011年09期
13 李鸣明,孙燕,赵宏;三维扫描技术在薄膜厚度分布测量中的应用[J];光子学报;2004年01期
14 周晓军,龚俊杰,刘永智,周建华;白光干涉偏振模耦合分布式光纤传感器分析[J];光学学报;2004年05期
15 张晋鲁;张国梁;;用白光干涉测绘精密物体表面三维轮廓的立体分布[J];云南大学学报(自然科学版);2005年S2期
16 聂永军;严惠民;杜艳丽;张秀达;;一种新的白光干涉谱数据处理方法[J];浙江大学学报(工学版);2006年01期
17 王文华;杜宇方;吴伟娜;;温度型光纤白光干涉传感器的研究[J];韶关学院学报;2007年06期
18 汪洁;谢铁邦;;基于垂直扫描白光干涉法的6JA干涉显微镜的改造[J];实验技术与管理;2007年04期
19 刘晨;陈磊;王军;韩志刚;师丽丽;;利用白光扫描干涉测量表面微观形貌[J];光电工程;2011年01期
20 李毛和,张美敦;光纤干涉仪臂差的测量[J];光子学报;1999年08期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 蒋大钢;杨远洪;;光相干域偏振仪检偏镜对轴角度的精确测算方法[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(B 光学系统设计与制造技术专题)[C];2006年
2 王树宇;;白光干涉法测量光纤陀螺环圈中的偏振耦合[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
3 陳彥良;张國明;劉惠中;;位移探頭校正系統之研究[A];第五届海峡两岸计量与质量学术研讨会论文集[C];2004年
4 陶世昆;宋红彬;南江华;;白光干涉型全光纤迈克尔逊温度测量研究[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
5 李强;井文才;李海峰;唐锋;张聪跃;张以谟;周革;;小波变换在DPCA数据处理算法中的应用[A];大珩先生九十华诞文集暨中国光学学会2004年学术大会论文集[C];2004年
6 魏永强;邹文栋;赵立忠;;采用SPCE061A控制的白光干涉微纳扫描系统[A];第十七届十三省(市)光学学术年会暨“五省一市光学联合年会”论文集[C];2008年
7 于正华;李娜;;零磨损状态下磨损量的定量测量[A];第五届全国摩擦学学术会议论文集(上册)[C];1992年
8 孙宝臣;戴静云;张文涛;;光纤法珀传感器解调系统的设计[A];第十届全国敏感元件与传感器学术会议论文集[C];2007年
9 陈育荣;杨旭东;谢铁邦;;一种高精度非接触式位移传感器及其应用[A];2006年湖北省博士论坛——先进制造技术与制造装备论文集[C];2006年
10 熊刚;孙霞;刘文汉;吴自勤;;TiN/TaN多层膜原子力显微镜图像的多重分形谱[A];第十一次全国电子显微学会议论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王军;短相干光干涉在晶体特性参数和微观表面形貌测量中的应用研究[D];南京理工大学;2010年
2 王淑珍;基于白光干涉超精密表面形貌测量方法与系统研究[D];华中科技大学;2010年
3 郭军;激光干涉表面形貌测量系统及3D-MOTIF评定研究[D];华中科技大学;2004年
4 杨练根;基于微恒力位移传感器的表面形貌测量系统和二维Motif评定方法[D];华中科技大学;2004年
5 杨军;白光干涉分布式光纤形变测量技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
6 李海峰;基于白光干涉的保偏光纤偏振耦合检测的研究[D];天津大学;2004年
7 张红霞;用于微表面形貌检测的纳米级白光相移干涉研究及仪器化[D];天津大学;2004年
8 杜艳丽;基于白光干涉的金属极薄带测厚理论与系统研究[D];浙江大学;2006年
9 孙雪铮;光学薄膜中超棱镜效应的研究[D];浙江大学;2008年
10 郧建平;基于白光干涉的表面形貌接触和非接触两用测量系统的研究[D];华中科技大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于龙成;水面油膜厚度及油品特性的白光干涉测量研究[D];大连理工大学;2005年
2 王冬梅;基于白光相移技术三维微观表面形貌测量的研究[D];哈尔滨理工大学;2009年
3 王苹;基于白光干涉色的光学材料应力定量测量的方法研究[D];南京理工大学;2011年
4 李其德;白光扫描干涉三维表面形貌测量技术的研究[D];合肥工业大学;2008年
5 金鹭;基于GPU的表面形貌测量系统的研究[D];浙江大学;2011年
6 苑勇贵;分布式光纤白光干涉偏振特性研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 郭明江;白光干涉型光纤法珀腔传感器的研究[D];南京航空航天大学;2003年
8 刘君;基于白光干涉技术的膜材料应变行为测试方法研究[D];中北大学;2011年
9 杜东;白光干涉分布式光纤压力传感器的研究[D];电子科技大学;2005年
10 王静;基于GPGPU的快速白光干涉测量系统研究[D];浙江大学;2012年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978