基于相移干涉法的微表面轮廓仪的研究
| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4页 |
| 第一章 绪论 | 第9-19页 |
| 1.1 微表面三维形貌检测的意义 | 第9-10页 |
| 1.2 微表面三维形貌的测量方法 | 第10-15页 |
| 1.2.1 机械探针式测量方法 | 第11页 |
| 1.2.2 光学探针式测量方法 | 第11-13页 |
| 1.2.3 扫描探针显微镜 | 第13-14页 |
| 1.2.4 扫描电子显微镜 | 第14页 |
| 1.2.5 其它光学轮廓检测方法 | 第14-15页 |
| 1.3 本文中采用的分光路干涉显结构 | 第15-16页 |
| 1.4 各种形貌测量方法的特点以及目前发展状况 | 第16页 |
| 1.5 本文的主要工作与论文各章内容 | 第16-19页 |
| 第二章 测试原理及整体设计方案 | 第19-45页 |
| 2.1 相移干涉法的基本原理 | 第20-23页 |
| 2.2 相位去包裹算法的原理 | 第23-27页 |
| 2.2.1 一维相位去包裹的数学模型 | 第24-26页 |
| 2.2.2 二维去包裹运算的数学模型 | 第26-27页 |
| 2.3 相移干涉系统的实现及仪器总体设计 | 第27-43页 |
| 2.3.1 光源的选择和照明光路的设计 | 第31-33页 |
| 2.3.2 干涉显微镜的结构设计 | 第33-36页 |
| 2.3.3 机械结构设计 | 第36-40页 |
| 2.3.4 压电陶瓷微位移调整系统 | 第40-42页 |
| 2.3.5 图像采集及处理软件设计 | 第42-43页 |
| 2.4 本章小结 | 第43-45页 |
| 第三章 测试系统的光学结构设计 | 第45-59页 |
| 3.1 干涉成像系统的光学参数及结构确定 | 第45-52页 |
| 3.1.1 图像传感器 CCD 的选择 | 第45-46页 |
| 3.1.2 系统放大倍率确定 | 第46页 |
| 3.1.3 显微系统数值孔径的确定 | 第46-47页 |
| 3.1.4 干涉物镜结构选择 | 第47-48页 |
| 3.1.5 工作距离及焦距的确定 | 第48-50页 |
| 3.1.6 干涉物镜视场的确定 | 第50页 |
| 3.1.7 显微系统的象差要求及结构形式确定 | 第50-51页 |
| 3.1.8 干涉成像系统的景深 | 第51-52页 |
| 3.2 照明系统及其参数确定 | 第52-56页 |
| 3.2.1 对照明系统的要求 | 第52页 |
| 3.2.2 照明方式及结构的选择 | 第52-54页 |
| 3.2.3 照明系统象差的要求 | 第54页 |
| 3.2.3 照明光源的设计 | 第54-56页 |
| 3.3 仪器光学系统布局设计 | 第56-57页 |
| 3.4 干涉条纹分析及调整 | 第57-58页 |
| 3.5 本章小结 | 第58-59页 |
| 第四章 相位提取算法及解包裹算法研究 | 第59-84页 |
| 4.1 相位提取算法的研究 | 第60-67页 |
| 4.1.1 定步长相位提取算法 | 第60-62页 |
| 4.1.2 任意步距相位提取算法 | 第62-63页 |
| 4.1.3 相位提取算法的误差分析 | 第63-67页 |
| 4.2 相位解包裹算法的研究 | 第67-77页 |
| 4.2.1 路径跟踪算法 | 第70-73页 |
| 4.2.2 路径无关算法 | 第73-77页 |
| 4.3 本文提出的改进算法 | 第77-82页 |
| 4.4 本章小结 | 第82-84页 |
| 第五章 微位移系统及系统软件设计 | 第84-97页 |
| 5.1 微位移控制系统 | 第84-91页 |
| 5.1.1 微位移驱动器 | 第85-88页 |
| 5.1.2 微位移活动平台 | 第88页 |
| 5.1.3 位移传感器 | 第88-90页 |
| 5.1.4 压电陶瓷驱动电源 | 第90-91页 |
| 5.2 系统软件设计 | 第91-96页 |
| 5.3 本章小结 | 第96-97页 |
| 第六章 试验结果及系统误差分析 | 第97-116页 |
| 6.1 系统的测量范围 | 第97-100页 |
| 6.1.1 横向测量范围 | 第97-98页 |
| 6.1.2 垂直测量范围 | 第98-99页 |
| 6.1.3 系统的斜率测量范围 | 第99-100页 |
| 6.2 系统测量分辨率 | 第100-101页 |
| 6.2.1 横向分辨率 | 第100页 |
| 6.2.2 垂直分辨率 | 第100-101页 |
| 6.3 实际测量结果与数据分析 | 第101-112页 |
| 6.3.1 系统软件精度测试 | 第101-104页 |
| 6.3.2 不同相位提取算法之间的比较 | 第104-106页 |
| 6.3.3 相位解包裹算法的实验比较 | 第106-112页 |
| 6.4 应用本系统进行实际测量实例 | 第112-115页 |
| 6.4.1 对光纤连接器端面的测量 | 第112-113页 |
| 6.4.2 对平面表面划痕的测量 | 第113-115页 |
| 6.4.3 系统重复性测试 | 第115页 |
| 6.5 本章小结 | 第115-116页 |
| 第七章 结论与展望 | 第116-118页 |
| 参考文献 | 第118-127页 |
| 攻读博士学位期间的发表的学术论文与科研成果 | 第127-128页 |
| 致谢 | 第128页 |
