一.激光干涉
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9 1.原理
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(_s;aK zo R,RBU6 高频的激光脉冲输入下，依靠入射激光和反射激光的相位差来测量工件的瞬间位移变化，瞬间位移变化量的叠加可以描述工件轮廓的状况。照射到工件表面光斑直径保持为200微米左右，足够大的参考光斑可以给干涉仪提供稳定的参考信号。
2;3x,<Cg G% o7BX 2.国内外研究
(6e!09P& UB5}i('L 国内：四川大学激光应用技术研究所, 周肇飞教授领导的课题组 。
^6ExW>K 国外：美国的ZYGO ,WYKO 型的光干涉式轮廓仪, 英国NPL 的双焦物镜轮廓仪 。
) )fDOJ qw6EP C 3.干涉技术展望
)lQN)! .) X77A; US 用于在线检测的高分辨干涉测量设备由于要适应直接放在精密机床上工作的较严酷条件, 又要调整快捷, 在灵敏度方面作了一定牺牲。不过, Ra 优于0. 2nm 的分辨力对于超精密加工在线检测已完全满足要求并有一定储备。如果确有更高的要求, 该领域尚有进一步提高灵敏度的潜力, 基于同样原理的实验室用轮廓仪已经做到分辨力优于0. 02nm。
aIQr b qK<aZ%V 4.一些干涉技术实验结果
u4go*# =|^X$H 噪声当量 Ra＝0.08nm
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JJ^iy*v Ngn\nkf 重复性测试 2σ＝0.5nm
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j7Q BU qPp1:a" 二、激光共焦 Ti0
(VdY eUX@9eML 1.原理
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-OHvK0~ 结合音叉与共焦原理而达到的一种非接触的激光测量技术。
3FGb Q_ (1)从光源发出的激光光束透过一组以音叉上下快速振动的物镜而聚焦在目标物表面。
plzE (2)反射光束离开目标物表面回到传感器，并且被一个半反射导向而收敛在光接受元件上的针孔。
/&~nM (3)当激光光束聚焦于物体表面时，有一组传感器决定音叉的正确位置，从而计算出目标物表面的距离。
B) ( p9]q j:3A;r\ 2.技术优势
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tXF L-^# 02 适用范围广，不受目标物表面颜色、光泽度和材料等情况的影响。
0SAG6k~x 响应速度快，由音叉的振动频率决定其响应速度。
##SLwrg I@8+k&nXS 3.国内外相关研究
0L3Bo3:k ( 1QdZD| 国内：西安交通大学机械工程学院激光红外应用技术研究所，赵宏教授领导的课题组。
^h Q:A4@q 国外：日本的KEYENCE激光共焦位移计。
VZU Zngw 6 |B a 4.应用
e k Y? g_3rEvf"4 半导体器件在线装配检测
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!Ei Ze.K 三、激光三角法
m] +X }| `XQx$I 1.原理
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KDeFg 用一束激光以某一角度聚焦在被测物体表面，然后从另一角度对物体表面上的激光光斑进行成像，物体表面激光照射点的位置高度不同，所接受散射或反射光线的角度也不同，用CCD光电探测器测出光斑像的位置，就可以计算出主光线的角度，从而计算出物体表面激光照射点的位置高度。当物体沿激光线方向发生移动时，测量结果就将发生改变，从而实现用激光测量物体的位移。
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Zk^a SL?%/$2g=O 2.技术优势
{|8:U}<#h 用CCD图像传感器作接收光和光电转化元件制成的位移传感器具有高精度、高响应频率、高抗干扰性以及测量距离较大等优点。
umq$4}T '$ F9>(W#aC 3.国内外研究
; Xnk+ 天津大学精密仪器及光电子工程学院， 张国雄教授领导的课题组；
AxG?zBTFx 浙江大学流体传动及控制国家重点实验室， 宋开臣副教授
:epitpJ KD[)O7hYC 4.技术应用
r9p?@P\:[ 半导体晶片厚度在线测量
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