一种新型触针式曲面形貌测量系统

介绍一种用于曲面形貌特性的测量－分析系统。在触针技术的基础上，采用激光－光栅干涉和散斑干涉条纹微机细分技术并利用计算机图形学原理，解决高精度曲面表面形貌测量问题，讨论了系统工作原理、光电信号处理、软件设计及曲面数据处理模型，给出了初步实验结果。     

全息光栅干涉法测量曲面形貌的理论研究

基于光栅原理，提出一种可用于任意曲面形貌测量的全息光栅干涉的新方法，给出了光学原理实验系统，系统中采用拟氖激光不光源，反射型柱面全息衍射光栅为标准器，并用计算机软、硬件对光栅信号进行细分处理。实验表明，系统可获得较宽的动态范围和较高的分辨率，可用于测量曲面形貌。     

全息光栅干涉法测量曲面形貌的理论研究

基于光栅原理，提出一种可用于任意曲面形貌测量的全息光栅干涉的新方法，给出了光学原理实验系统，系统中采用氦氖激光为光源，反射型柱面全息衍射光栅为标准器，并用计算机软、硬件对光栅信号进行细分处理．实验表明，系统可获得较宽的动态范围和较高的分辨率，可用于测量曲面形貌．     

半导体器件工作温度的光学干涉测量

采用光学干涉测温原理测量微电子器件在线工作温度，设计了干涉测温系统，进行了实际测量实验，并与红外微像仪的测量结果进行了比较。     

林尼克结构干涉测量系统误差分析

在应用林尼克结构干涉测量系统进行测量时,发现系统存在一个近似为二次曲面的测量误差。根据光学干涉系统的测量原理,分别对林尼克结构干涉测量系统的相移器误差、摄像机误差和光学系统误差进行了分析,确定光学系统误差是干涉测量系统的主要误差源,其中显微物镜焦点轴向误差是产生系统测量误差曲面的主要原因。以平面为实验测量样件,应用测量系统对参考光臂显微物镜的不同轴向位置进行了测量,通过分析测量结果验证了焦点轴向误差对系统测量误差的影响,并与理论结果进行了比较。     

半导体器件工作温度的光学干涉测量

采用光学干涉测温原理测量微电子器件在线工作温度，设计了干涉测温系统，进行了实际测量实验，并与红外微像仪的测量结果进行了比较．     

F—P腔相干测量模型的建立与测量精度分析

研究了应用法布里－珀罗（简称Ｆ－Ｐ）干涉仪实现气体或透明液体折射率和浓度相干的原理,给出了检测系统的主要设计方法和技术参数。该系统主要由光纤Ｆ－Ｐ传感器、ＣＣＤ光电转换器、接口电路和微机组成,主要特点是实现了对折射率和浓度的实时、连续、动态跟踪和高精度测量。我们导出了待测介质的折射率或浓度的变化量随干涉条纹的变化量变化的函数关系式,提出了干涉条纹的“中心位置定位法”,设计了干涉条纹动态跟踪的完整算     

基于白光干涉术的微器件三维表面形貌恢复研究

白光干涉测量技术是光学测量中一种非常重要的方法。介绍了白光干涉测量的原理及系统构成,提出了基于局部峰点插值提取白光干涉信号包络的算法。对局部峰点插值提取包络算法的实现和数据处理的过程进行了讨论,得到了清晰的三维表面形貌图像。     

可定量测量的透射式微分干涉显微系统

为满足透明体表面形貌定量测量的需要,研制成功了透射式微分干涉显微测量系统,该系统包括透射式微分干涉显微镜,CCD摄像机,检偏器旋转驱动部件,计算机及相关测量软件。介绍了测量原理、公式、相移干涉方法以及将一台普通反射式干涉显微镜,改装成透射式微分干涉相衬显微镜的关键技术。利用改装好的装置对几种透明体的形貌进行了重构。结果表明:该系统较好地解决了透明体表面形貌的重构问题,在一般实验室条件下,无须采取任何隔振和环境控制措施,测量系统重复性、稳定性均优于2nm,测量范围不受半个波长的限制,有广阔的应用前景。     

干涉显微镜在超精密测量中的应用

介绍了干涉显微镜测量原理，仪器结构，空间分辨率和测量范围，分析了测量误差产生的原因，通过实验表明，干涉显微镜能够比较真实地反映超光表面微观形貌特征，是超光滑表面微观形貌测量的有效工具。     

苏州地区地面沉降地星载合成孔径雷达差分干涉测量监测

利用欧洲空间局ERS－1／2获取的苏州地区1993－2000年SAR数据，通过差分干涉测量处理，得到1993－1995，1995－1998和1998－2000年苏州市地面沉降场测量值，地面水准测量数据的验证分析表明，差分干涉测量值与水准测量值的相关度达0．943，标准误差均值为0．1706，雷达差分干涉测量精度可达5mm(以水准测量代表地面形变的真实情况），文中以7个水准测量基准点为例，分析上述3个时段的地面沉降速度，其总体趋势反映苏州市地面沉降速度趋于减缓，说明近年苏州的地面沉降得到了有效的控制。研究结果表明，SAR差分干涉测量技术进行城市地面沉降方面监测和时空演化特征研究具有很大的优势，同时可用于其他类型城市地质灾害的监测。     

L波段数字相关综合孔径辐射计的研制

进行了L波段双通道数字相关综合孔径辐射计原理样机的研制,论述了样机系统的结构与设计.综合孔径辐射计的工作原理是通过测量目标场景亮温的空间频域分布,再对其反演得到场景的亮温分布,其基础是干涉测量.使用1.4 GHz的噪声源和模拟移相器,通过对系统输出进行数字互相关处理,进行了样机系统的干涉测量原理性实验.实验结果表明:系统可将双通道之间的相位差完整地测量出来,解决了综合孔径干涉式辐射计技术中的数字互相关处理这一关键技术.     

基于方棱镜的大错位电子散斑干涉形貌测量技术

分析了方棱镜的剪切原理,提出了利用方棱镜作为剪切元件的大错位电子散斑干涉形貌测量技术.利用方棱镜作为剪切元件,对被测物体进行微小偏转以引入载波条纹,通过CCD摄像机采集载波条纹图,利用傅里叶变换法解调可得到物体高度的位相信息,从而实现物体的形貌测量.     

非接触光学测头在金属强反射表面测量中的应用

强反射表面的高精度金属件和光学件的表面轮廓测量，是形貌检测领域的一个难点．文中提出了一种用于逆向工程领域的自由曲面非接触测量系统，其由三坐标测量机和主动式双目视觉形貌测头组成．通过摄像机标定了视觉测头，利用光学偏振技术消除了金属表面强反射光对测量的干扰．对扫描路径进行了规划，并根据金属表面加工纹理方向，选择采样策略．通过对量块表面的测量，验证了使用非接触方法测量金属强反射表面的可行性．研制测头的精度达到了0．05mm．     

曲面的自动跟踪测量和密集数据采集

本文提出一种由微计算机控制的自动跟踪测量和密集数据采集系统。模拟量测头自动沿着任意未知被测表面运动，计算机实时地计算出接触点坐标。改变测头高度位置，可以得出一系列等高的轮廓点，从而建立几何形体测量数据库。此技术可应用在三坐标测量机上实现曲面测量自动化。 文中提出了跟踪测量原理和实验系统，最后给出测量实例和输出结果。     

曲面测量中的高速数据采集系统的设计

在高速数据采集系统中、数据的传送方式至关重要。本文详细分析了DMA方式在曲面轮廓测量数据采集中的必要性，给出了DMA方式的硬件线路，叙述了其工作原理和编程方法。     

实时测量表面形貌的正弦调制半导体激光干涉仪

设计了一种实时测量表面形貌的正弦相位调制半导体激光干涉仪,对其抗干扰的实时测量原理进行了分析．在该正弦相位调制干涉仪中,利用高速图像传感器探测干涉信号,该干涉信号通过信号处理电路实时鉴相得到被测表面所对应的相位分布,即可实时获得待测量物体的表面形貌．在实验中,测量了楔形光学平板的表面形貌,测量点为30×30个,测量时间小于10ms,重复测量精度为4．3nm．实验结果表明该正弦相位调制干涉仪的有效性．     

曲面拟合原理在GPS高程测量中的应用

介绍了曲面拟合原理,阐述了用曲面拟合原理进行GPS高程测量的布设原则,提出了提高其测量精度的方法。     

集总型电极光波导调制器的研究

光波导调制器是光纤通信系统中的重要器件，本文分析了Ｍ－Ｚ干涉型光波导调制器的工作原理，研究集总参数型电极的频宽特性，在ＬｉＮｂＯ３基片上用导波技术设计、制作了光波导调制器，并测量了主要性能。     

三维测量技术中采用的反向传播神经网络方法

利用人工神经网络对零件三维表面轮廓进行非接触测量,详细介绍了光学系统,数据获取,如何训练反向传播神经网络确定系统映射函数,以及零件３－Ｄ曲面测量方法和实例。该方法降低了对测量系统精度的要求,并且不需要精确调整和事先精确测定成像系统的参数。