光学轮廓仪测量原理及其误差分析

文中介绍了光学轮廓仪的测量原理及其误差分析。提出了一种干涉相位差与检偏器方位角成线性关系的微分干涉显微镜．应用相移干涉技术，实现了对表面轮廓的高精度测量。由于采用了共光路干涉体系，仪器对机械振动等外界干扰不敏感，在一般场合下测量精度可优于 １ｎｍ。     

表面轮廓测量中采样参数的确定及自适应调整

正确测量零件的加工表面轮廓参数对分析机械零件的使用性能非常重要。本文讨论了在计算机辅助表面轮廓参数测量中采样参数的选择及提高测量精度的一些问题，介绍了一个加工表面轮廓参数的计算机辅助测量分析系统。该系统应用了实时数据处理和测量参数自适应调整技术，从而简化了输入操作，提高了测量的精度和可靠性。     

显微剪切干涉表面粗糙度轮廓测量

结合剪切干涉技术与显微干涉技术，提出了显微剪切干涉非接触表面粗糙度轮廓测量方法．由于自参考干涉和共路偏振相移干涉特点，建议的干涉仪具有极好的抗环境干扰和振动的能力，同时能取得一般显微干涉仪的表面粗糙度测量精度，适合制造环境下表面粗糙度精密测量．介绍了发展的显微剪切干涉仪的原理，以及相应于粗糙度轮廓的波前重建算法．实验结果证明了该方法的可行性．     

高精度表面粗糙度非接触式轮廓仪

提出了一种高精度表面粗糙度非接触式轮廓仪.该仪器在6JA干涉显微镜的基础上,采用相移干涉技术、外同步技术和有效算法,以消除背景光强不均匀、人眼瞄准误差、数值孔径等因素的影响,并在条纹对比度很低的情况下也能获得良好的结果.实验结果表明,测量精度比原仪器提高10倍,测量时间仅需3s,垂直分辨率和重复测量精度优于1nm.     

高精度表面轮廓仪测量探头的设计

用于机械加工中表面粗糙度测量和半导体工业生产过程中对掩膜、外延层等厚度及轮廓形状检测的高精度表面轮廓仪,它们的测量分辨率最高可达1nm,测量力小于或等于(1～0.5)mN,并且测量十分稳定可靠.其中构成仪器的接触式测量探头是实现和保证这些性能的核心部分.为此,笔者结合自己的设计实践,就其主要技术设计问题进行了分析.     

表面粗糙度三维表征参数的研究与测量

本文在参考了一维、二维粗糙度评定参数的基础上．提出了几个表面微观轮廓的三维评定参数。研究了相应的数学模型、推导了平均平面的计算方法和三维参数适合于计算机直接运算的数学模型。探讨了实现测量的方法与装置，并通过实测数据证实了这些参数的实际意义。     

木制件表面粗糙度的检测

木制件与其它材料相比，表面粗糙度的轮廓法检测有许多差异，文章就其测量方向、测量位置、取样长度的选择等方面进行了阐述，为提高木制件表面加工质量提供了依据。     

触针测量法研究磨损表面形貌变化的实验系统

介绍了一组测量分析表面形貌的仪器系统，并对系统的建立和参数选用了详细说明，此系统除可精确测量磨损量外，还可运用现代数字信号处理技术对表面信号进行更深入的探讨，对于研究磨损表面形貌变化规律具有较强的实用性，同时对其它有关微观形貌变化研究领域提供可靠手段。     

各向异性随机表面光散射轮廓实验研究

用原子力显微镜对Si（100）晶片样品进行了表面形貌测量，发现了其高度分布的各向异性，通过推导和计算得出了一维正弦位相光栅散射各级极大的位置分布曲线，并将此曲线应用到样品表面光散射轮廓的测量中，对测量结果进行了定性分析，发现了散射轮廓主极大和次级大随入射角的变化关系，表面参量的提取有待于各向异性表面相关理论的进一步研究．     

测量透明薄膜表面三维轮廓的新型白光干涉法

基于新型的峰值分离算法，提出了白光干涉法（垂直扫描白光测量法）的一种新的应用——测量覆盖透明薄膜的物体表面的三维轮廓，并同时测量出透明薄膜的三维轮廓和厚度信息，克服了传统光学非接触测量的缺点，拓展了白光干涉法的应用领域。这一技术可用于检测光学厚度约为1μm或以上的透明薄膜，可广泛有效的应用于半导体和LCD加工制造等需要精细测量的领域。     

普克尔斯效应反射法测量绝缘膜表面放电电荷的分布

介绍用普克尔斯效应反射测量系统测量绝缘膜上表面电荷分布的方法，与原来的透射法相比，反射法可以避免薄膜本身光学特性的影响，因而提高了测量准确度．采用高速光检出装置，反射法可用于测量直流、脉冲及交流沿面放电时绝缘膜上表面电荷密度及分布．文中较详细地介绍了低密度聚乙烯膜交流沿面放电时表面电荷分布的测量结果．     

激光三角法测量表面形貌

对激光三角测量法应用于表面形貌的检测进行研究.通过分析激光三角测量的基本原理,得出光路设计条件与输入输出关系.分析了几种激光三角测量的改进方法的优点、局限与适用范围.讨论了激光三角测量中影响分辨率与精度的几个因素并提出应对的措施.     

表面粗度测量的研究动向

本文介绍了表面粗度测量的研究动向及各种测量方法目前所达到的水平，并重点评述了扫描型隧道显微镜、光触针、光散射等几种非接触测量方法的特点。     

表面三维形貌参数及其评定

表面三维形貌的评定是表面计量学中的一个重要课题。本文在一般表面的数学模型的基础上提出了一组表面三维形貌参数,并利用相应的测量与处理系统实测了多种典型加工表面。文中列举了实测结果并将轮廓参数与三维形貌参数进行了比较。     

表面粗糙度二维信息同步测量方法

对表面粗糙度的评定参数进行了分析比较,应用Beckmann光散射理论推得同步测定表面粗糙度的振幅信息(轮廓均方根偏差σ)和频率信息(相关长度T)的方法。测得的二维数据能更全面地反映表面粗糙度状况。     

智能化静、动表面张力仪的研制

利用最大泡压法测静、动表面张力的原理,引入微型计算机采样、控制功能;采用一系列仪表,辅以若干计算软件,建立了一套新的静、动表面张力测定仪。它具有自动采样、计算、校正、数据处理、制表、作图等功能,可获得0.01～5s有效时间范围内的动表面张力。动表面张力的实验精度为0.3mN/m,静表面张力的实验精度为0.05mN/m,一个样品的实验时间约10min,样品用量20～50mL。     

A Semi-Automatic Thickness Inspection Technique for Marine Propellers

This paper describes the design and development of a Semi-Automatic Precision Caliper System to measure the thickness of an outboard marine engine propeller blade. Several commonly used methods for measuring the thickness of a propeller blade are reviewed in this paper. These include the P rops Scan, 3D Vision System and Black Dog. However, the operating practices and availability of different facilities in industry necessitate a more cost-effect ive approach. An alternative method using a Semi-Auto...     

表面形貌的全息式非接触光学测量方法

讨论了关于表面形貌的一种全息式非接触光学测量新方法．此方法采用全息光学元件ＨＯＥ替代普通光学元件,作为离焦检测元件,提高了测量精度和范围．     

雕刻系统中的仿形测试与三维成型技术研究

介绍了作者对雕刻行业ＣＡＴ／ＣＡＤ／ＣＡＭ系统进行研究开发所发取得的部分成果,其中包括浮雕轮廓仿形ＣＡＴ装置的实现,测量数据的筛选与处理方法Ｄｍａｘ浮雕曲面造型算法及数控加工文件的形成等。