大范圍白光干涉光學(xué)輪廓儀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).pdf

1、白光干涉輪廓儀具有非接觸、高精度特點(diǎn)，尤其適合結(jié)構(gòu)性表面測(cè)量。針對(duì)諸如MEMS、微光學(xué)元件等結(jié)構(gòu)性表面水平和垂直大范圍測(cè)量需求，研究大范圍白光干涉光學(xué)輪廓儀，具有重要實(shí)用意義。本文設(shè)計(jì)大范圍白光干涉光學(xué)輪廓儀的垂直和水平掃描系統(tǒng)機(jī)械結(jié)構(gòu)，主要研究?jī)?nèi)容與成果包括：
　　1.針對(duì)MEMS、微光學(xué)等結(jié)構(gòu)性表面微觀形貌測(cè)量需求，在分析白光干涉垂直掃描表面形貌測(cè)量原理基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了大范圍白光干涉光學(xué)輪廓儀的整體方案和系統(tǒng)架構(gòu)。
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2、.設(shè)計(jì)了粗精兩級(jí)驅(qū)動(dòng)的大范圍高分辨垂直掃描定位系統(tǒng)。粗驅(qū)動(dòng)部分由步進(jìn)電機(jī)與滾珠絲杠組成，垂直掃描范圍可達(dá)8mm，分辨率<1μm。精驅(qū)動(dòng)部分由壓電陶瓷、柔性鉸鏈組成，掃描范圍大于20μm，分辨率1nm。并對(duì)柔性鉸鏈、角度調(diào)節(jié)裝置、儀器的固有頻率特性等進(jìn)行了ANSYS優(yōu)化仿真設(shè)計(jì)。
　　3.設(shè)計(jì)了一種大范圍共面水平掃描二維工作臺(tái)，具有結(jié)構(gòu)緊湊，雙向運(yùn)動(dòng)關(guān)系裝調(diào)方便，保證良好的運(yùn)行平面度和掃描定位精度。
　　4.設(shè)計(jì)了光柵干涉垂直