检索结果-南通市图书馆

维普期刊数据库博看期刊

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

分焦平面同步相移数字全息测量技术研究

分焦平面同步相移数字全息测量技术研究

作者：房鑫萌西安工业大学

学位级别：硕士

数字全息测量技术以其非接触、无损伤和全场成像的特点,在三维成像、生物医学和光学测量等领域得到了广泛应用。然而,由于受到零级像和共轭像的干扰,无法获得清晰的数字全息再现图像,为解决此问题,相移数字全息技术应运而生。但传统相... 详细信息

数字全息测量技术以其非接触、无损伤和全场成像的特点,在三维成像、生物医学和光学测量等领域得到了广泛应用。然而,由于受到零级像和共轭像的干扰,无法获得清晰的数字全息再现图像,为解决此问题,相移数字全息技术应运而生。但传统相移数字全息采用机械移动的方法引入相移量,存在速度较慢、不能实时测量以及受环境影响较大等问题,如何提高相移数字全息的成像质量,实现对待测物体的精确测量以及实时观测已成为当前研究的重点。分焦平面型偏振相机使用偏振敏感像元作为成像传感器,每个像元由微偏振片和光电探测器构成。本文将分焦平面型偏振相机与相移数字全息技术相结合,开展分焦平面同步相移数字全息测量技术研究,具体的研究工作和内容有以下几个方面:1.分焦平面同步相移数字全息测量理论。结合Mach-Zehnder干涉光路,基于数字全息记录、再现原理,相移干涉原理,偏振相移原理,偏振相机成像原理,介绍了分焦平面同步相移数字全息测量理论以及相位重建理论,提出了一种微光学元件同步相移数字全息相位成像测量方法。2.分焦平面同步相移数字全息仿真方法设计与精度分析。在研究同步相移数字全息测量原理的基础上,设计了一种分焦平面同步相移数字全息仿真方法。模拟偏振相机记录物光波和参考光波干涉生成的偏振原始图像,利用双线性插值算法校正偏振相机存在的像素失配误差,从而获得高分辨率四步相移全息图,再通过四步相移算法、相位解包裹算法重建得到待测物体的真实相位信息。以微透镜阵列和阶跃型相位物体为例,利用Matlab进行离散表示,在不同的噪声状态下,对提出的同步相移算法进行了仿真与精度分析,相位重建精度可达99.98%。3.分焦平面同步相移数字全息测量系统设计与实验研究。通过对同步相移数字全息理论公式的推导,仿真分析本文测量算法精度水平后,设计与构建了分焦平面同步相移数字全息测量实验系统,并将测量算法设计开发为相位重建软件。利用相位分辨率板对测量实验系统进行了标定,并对微透镜阵列进行实验测量,重建得到了物体准确的表面形貌信息,根据多次测量得到微透镜阵列纵向矢高平均绝对误差为5.95nm、平均相对误差可达0.05%,实验结果表明,本文提出的同步相移数字全息测量方法能够实现对物体的高精度相位测量。

关键词：数字全息同步相移偏振相机相位重建

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

同步相移干涉表面精密测量

中国机械工程 2009年第18期20卷 2218-2222页

作者：刘晓军王益民华中科技大学武汉430074

基于激光波面干涉表面形貌测量原理,提出以偏振相移为基础的同步相移技术,研究具有抗振特性的精密表面激光波面干涉测量方案,以解决精密表面加工中的在线在机质量监测问题。介绍同步相移偏振干涉表面测量原理,分析其抗振抗环境干扰特性... 详细信息

基于激光波面干涉表面形貌测量原理,提出以偏振相移为基础的同步相移技术,研究具有抗振特性的精密表面激光波面干涉测量方案,以解决精密表面加工中的在线在机质量监测问题。介绍同步相移偏振干涉表面测量原理,分析其抗振抗环境干扰特性,构建测量系统实验装置,并完成测试实验。分析和测试实验结果验证了研究的同步相移激光波面干涉测量系统用于在线表面精密测量的良好适应性。

关键词：同步相移激光干涉表面测量在线

维普期刊数据库

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于波像差判据的同步相移显微干涉检焦方法

应用光学 2021年第4期42卷 703-708页

作者：胡乔伟高志山袁群黄旭孙一峰王灵杰张建萍南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所光学系统先进制造技术重点实验室吉林长春130033

为了实时准确地将激光直写系统中经直写物镜聚焦的光斑定位于待加工元件表面,提出了一种基于波像差判据的同步相移显微干涉检焦方法,实现了对离焦量的实时检测与调整。在直写系统中引入检焦光路,与直写光路共享同一物镜,构建Linnik型同... 详细信息

为了实时准确地将激光直写系统中经直写物镜聚焦的光斑定位于待加工元件表面,提出了一种基于波像差判据的同步相移显微干涉检焦方法,实现了对离焦量的实时检测与调整。在直写系统中引入检焦光路,与直写光路共享同一物镜,构建Linnik型同步相移显微干涉检焦系统,提取包含离焦量的波面相位信息;再从大数值孔径(NA)的物镜波像差数据中解析出离焦量的大小与方向。仿真结果验证了基于波像差判据的离焦计算方法的正确性,NA≥0.5时,离焦探测灵敏度可达4 nm,通过实验验证了同步相移显微干涉检焦方法的可行性,检焦精度可达10 nm以内,满足激光直写高精度的测量要求。

关键词：实时检测同步相移显微干涉波像差离焦量

维普期刊数据库

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

同步相移显微干涉表面形貌动态测量软件系统

同步相移显微干涉表面形貌动态测量软件系统

作者：靳京京华中科技大学

学位级别：硕士

动态表面形貌和结构测量,对于产品和样件表面质量评价、功能特性分析和功能质量保证,具有重要意义。本文围绕动态表面形貌与结构精密测量需求,结合光学干涉测量技术非接触、高精度的特点,研究棱镜分光同步相移动态表面显微干涉技术,主... 详细信息

动态表面形貌和结构测量,对于产品和样件表面质量评价、功能特性分析和功能质量保证,具有重要意义。本文围绕动态表面形貌与结构精密测量需求,结合光学干涉测量技术非接触、高精度的特点,研究棱镜分光同步相移动态表面显微干涉技术,主要研究棱镜分光同步相移产生的若干误差影响问题,提出解决算法并构建测量软件系统。针对空间同步相移干涉图的配准问题,提出了一种基于SURF算法和RANSAC算法相结合的位置配准方法。该方法通过对具有一定特征的干涉背景图配准,获得图像之间的变换关系,作用于相移干涉图,实现同步相移干涉图位置配准。不仅实现了棱镜分光光路干涉引起的同步相移干涉图平移变换配准,还校准了干涉图因光路引起的微小旋转误差,有效抑制了分光路干涉导致相移干涉图位置失准对测量精度的影响。针对相移干涉光强不均问题,提出了一种基于干涉方程的相移干涉光强校正算法。该算法通过测定参考光光斑间和测量光光斑间的光强比例系数,实现干涉光强的校正。仿真分析和实验测试的结果表明,该算法可以有效的消除相位恢复的波纹误差。针对同步相移干涉动态表面测量的加速问题,提出了基于CUDA的同步相移干涉图像变换算法和形貌重构算法的并行加速实现方法。通过加速比和运算精度的实验测试,验证了加速方案的有效实用性。结合同步相移显微干涉表面形貌动态测量光机的硬件系统,开发了基于Visual Studio 2013平台的仪器软件系统,并对一体化测量系统进行了测试,验证了系统的可靠性和精度。

关键词：同步相移干涉测量位置配准 SURF 随机采样一致性光强校正 CUDA

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

同步相移剪切干涉在线表面精密测量研究

同步相移剪切干涉在线表面精密测量研究

作者：王益民华中科技大学

学位级别：硕士

随着微电子、微机电系统(MEMS)、光电子信息技术和航空航天技术等的快速发展,对表面质量,如光学元件表面、硅晶片表面、磁盘等高精密信息基体及其他精密装备零部件等表面质量要求正稳步提高,表面在线精密测量及质量控制问题变得更为突... 详细信息

随着微电子、微机电系统(MEMS)、光电子信息技术和航空航天技术等的快速发展,对表面质量,如光学元件表面、硅晶片表面、磁盘等高精密信息基体及其他精密装备零部件等表面质量要求正稳步提高,表面在线精密测量及质量控制问题变得更为突出。本文提出研究了一种同步相移剪切干涉表面形状在线精密测量系统,以解决高精密表面在线测量问题。具体工作如下: (1)研究同步相移剪切干涉测量系统的基本原理,完成其总体设计;(2)研究紧密、稳定、共光路、方便剪切量调整的剪切单元;研究同步相移原理,设计CCD摄像机的同步采集方案;在此基础上建立同步相移剪切干涉测量系统的实验装置;(3)研究剪切干涉图的相位恢复算法,包括相移算法、相位去包裹算法、剪切量的求取;(4)研究OpenGL三维表面显示技术,在VC++平台上建立包括图像采集、数据处理和结果显示的测量软件,并对整个测量系统进行实验测试;(5)对测量系统的抗振特性进行分析,重点对同步相移技术的抗振特性进行理论分析,并建立同步相移抗振特性验证实验,验证其抗振特性。研究和实验结果证明,所设计的同步相移剪切干涉测量系统具有高精度,高的可靠稳定性,良好的抗振特性,适合精密表面加工在线测量需要。

关键词：剪切干涉同步相移抗振特性表面在线测量

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于消偏振分光棱镜的同步相移干涉系统研究

基于消偏振分光棱镜的同步相移干涉系统研究

作者：张嘉成哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

相移干涉术是一种具有超高精度的光学相位测量技术,传统的时域相移干涉仪由于其不稳定性已逐渐被同步相移干涉仪取代,同步相移干涉仪能瞬间采集多幅相移干涉图像,正因这种实时性,其抗环境干扰能力大大提高。然而,一次采集多幅干涉图会... 详细信息

相移干涉术是一种具有超高精度的光学相位测量技术,传统的时域相移干涉仪由于其不稳定性已逐渐被同步相移干涉仪取代,同步相移干涉仪能瞬间采集多幅相移干涉图像,正因这种实时性,其抗环境干扰能力大大提高。然而,一次采集多幅干涉图会导致相机视场的利用率降低,而两步相移同步干涉仪只需记录两幅干涉图,从而提高了相机视场的利用率。本文设计了一种基于消偏振分光棱镜的两步相移同步干涉系统,具体内容如下:首先,研究了偏振光的琼斯矩阵,推导了偏振相移所需的偏振片与1/4波片的琼斯矩阵,并分析了偏振相移干涉的原理。其次,设计了一种使用偏振相移技术的两步相移同步干涉系统,介绍了该系统的结构及原理,再从干涉、分光、相移与图像采集四个部分给出具体的设计思路。干涉部分采用了泰曼-格林型干涉结构,使用一个消偏振分光棱镜替代传统的泰曼-格林同步相移干涉系统中的两个1/4波片,消偏振分光棱镜对偏振态很不敏感,保持物光与参考光偏振态不变,从而保证了偏振相移干涉所需的两束正交偏振光。分光部分采用了消偏振分光棱镜与反射镜组合的结构,该结构分光比一致,比起高质量的光栅,其性价比高。根据设计的结构搭建了相应的实验装置,同时采集到了两幅相移量为π/2的相移干涉图像,此图像条纹对比度好,且条纹存在明显的相移。最后,研究了四种相位提取算法以及两种相位解包裹算法,通过仿真及实验对这几种算法进行了分析比较。利用本文设计的系统对平面元件表面进行多次测试,相位解包后得到表面形貌,结果表明,在实验室条件下,重复测量结果的均方根误差小于0.015λ,证明了本文的系统具有良好的稳定性和可行性。

关键词：同步相移两步相移偏振干涉相位提取相位解包

激光直写系统中的同步相移显微干涉检焦技术研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

激光直写系统中的同步相移显微干涉检焦技术研究

作者：胡乔伟南京理工大学

学位级别：硕士

随着微光学、微机电器件工艺制造的要求不断提高,对于激光直写技术的写入精度和光刻分辨率有了很高的要求。为了提高光刻分辨率,减小直写波长和增大直写物镜的数值孔径是两个有效的方法。此时直写物镜的焦深范围也在不断变小,使得将直... 详细信息

随着微光学、微机电器件工艺制造的要求不断提高,对于激光直写技术的写入精度和光刻分辨率有了很高的要求。为了提高光刻分辨率,减小直写波长和增大直写物镜的数值孔径是两个有效的方法。此时直写物镜的焦深范围也在不断变小,使得将直写光束准确聚焦于待加工元件表面的难题更加突出,对激光直写系统中高精度的检焦技术提出了迫切的需求。目前的检焦技术主要针对中小数值孔径的直写物镜,并且对于因检焦工作波长与直写工作波长差异而致物镜的色焦移大、系统检焦精度低等问题,没有较为理想的解决办法。本文提出了一种同步相移显微干涉检焦技术,采用一对相同NA的物镜与放置在参考臂物镜焦点的平面参考镜共同构成Linnik型显微干涉系统,消除了显微物镜自身像差给检焦精度带来的影响。通过双波长干涉仪检测物镜色焦移消除与补偿了直写波长与检焦波长差异引起的常量检焦误差。利用其波像差检测灵敏度高、像差引入小的优点,结合同步相移技术的实时性优势,由采集得到的四幅同步相移干涉图解调出包含离焦的干涉波像差信息,再从大数值孔径（NA）的物镜波像差数据中解析出离焦量的大小与方向,实现高精度和实时的焦面探测。本文对同步相移显微干涉检焦技术进行了理论分析、干涉成像系统设计、实验装置构建、仿真验证、实验验证与误差分析。在物镜有效焦深范围（-500 nm,500nm）内,对离焦量进行了检测。仿真与实验结果表明,NA为0.5时,系统探测离焦的灵敏度可以达到8 nm,检焦精度可以优于10 nm,已经满足主流的高精度激光直写设备的分辨力和检焦精度要求。基于实验结果,验证了本系统具有高精度的检焦和实时调焦能力,证明了该检焦方法应用于激光直写系统中的可行性。

关键词：离焦检测激光直写同步相移显微干涉波像差测量

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于光栅衍射的同步相移数字全息显微

基于光栅衍射的同步相移数字全息显微

2010年西部光子学学术会议

作者：闵俊伟郜鹏郭荣礼郑娟娟马百恒彭飞严绍辉但旦姚保利中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学与光子技术国家重点实验室

相移数字全息显微能高精度、非接触测量样品的三维形貌而被广泛地应用于工业微加工和生物医学等领域的微观检测。传统相移的实现需要在时间上依次完成,因而不能用于动态过程的实时测量,并且空气振动等环境因素会对测量结果造成影响。基... 详细信息

相移数字全息显微能高精度、非接触测量样品的三维形貌而被广泛地应用于工业微加工和生物医学等领域的微观检测。传统相移的实现需要在时间上依次完成,因而不能用于动态过程的实时测量,并且空气振动等环境因素会对测量结果造成影响。基于光栅的衍射特性,本文提出一种新型的同步相移数字全息显微装置,将同轴光路的高分辨率和离轴光路的实时测量优点结合了起来。该装置采用同轴光路,克服了空气振动对测量的影响,并且最大限度的利用CCD的空间带宽,保证了测量精度。同时,由于同步相移的实现使得该装置可以用于对样品动态过程的实时测量。利用该装置对一些动态过程进行实时全息显微测量,结合相移算法对所得全息图进行数字再现,获得了样品的三维再现图像。实验结果证实了该同步相移数字全息显微的可行性,实现了对观测样品亚微米量级的纵向分辨。

关键词：数字全息显微同步相移同轴全息

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

基于小孔点衍射的超精面形瞬态干涉测量技术

光子学报 2022年第4期51卷 248-255页

作者：张金鹏高芬李兵西安工业大学光电工程学院西安710021 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710049

为解决时域相移小孔点衍射干涉仪中移相依赖昂贵压电陶瓷相移器,且长时间采集易受环境干扰影响的问题,提出一种基于偏振同步相移的小孔点衍射瞬态干涉检测方法。构建反射式结构的小孔点衍射干涉测量光路得到两束正交的圆偏振光,利用棋... 详细信息

为解决时域相移小孔点衍射干涉仪中移相依赖昂贵压电陶瓷相移器,且长时间采集易受环境干扰影响的问题,提出一种基于偏振同步相移的小孔点衍射瞬态干涉检测方法。构建反射式结构的小孔点衍射干涉测量光路得到两束正交的圆偏振光,利用棋盘位相光栅分光与偏振片阵列移相,在CCD上同时获得4幅不同相移量的干涉图像,对单次采集的4幅瞬时干涉图像进行处理即可直接获得被测面形信息。搭建实际测量系统,通过基于琼斯矩阵的偏振态分析及与ZYGO干涉仪的比对实验,从理论及实验两方面验证了所提方法的正确性,多次多组实验结果表明该系统稳定,有着良好的重复测量精度。

关键词：干涉测量面形检测点衍射干涉仪同步相移瞬态检测

维普期刊数据库