激光差動(dòng)共焦顯微系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著微細(xì)加工、超精密機(jī)械、儀器科學(xué)技術(shù)等學(xué)科的不斷發(fā)展，對零件的表面要求越來越高，表面形貌測量已成為測量學(xué)中一個(gè)重要方向。共焦顯微測量技術(shù)作為一種非接觸式測量技術(shù)，在表面形貌測量領(lǐng)域具有很多特有的優(yōu)勢，因而越來越受到人們的高度重視。
　　本課題是黑龍江省科技攻關(guān)項(xiàng)目“多光針表面形貌測量系統(tǒng)”中的一個(gè)子課題。采用差動(dòng)共焦顯微測量技術(shù)，跟單光路共焦技術(shù)相比，具有更高的系統(tǒng)分辨率和線性測量范圍，能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的表面形貌測量。
　

2、　本文深入分析了共焦顯微測量技術(shù)的原理，它的徑向分辨率是普通顯微測量技術(shù)的1.4倍，具有很好的縱向?qū)游瞿芰?。在此基礎(chǔ)上，闡述了差動(dòng)共焦顯微測量技術(shù)的測量原理，同時(shí)與單光路共焦顯微技術(shù)做了比較。針對系統(tǒng)中針孔安裝困難的問題設(shè)計(jì)了針孔安裝調(diào)節(jié)裝置以及針孔光斑位置圖像監(jiān)測裝置，并設(shè)計(jì)了調(diào)節(jié)方案。
　　本文對影響系統(tǒng)軸向分辨率的相關(guān)因素進(jìn)行了分析，尤其是針孔因素的分析，包括針孔尺寸大小，針孔的最佳位置確定等。利用高斯光束的性質(zhì)，對針孔在實(shí)

3、際情況中可能出現(xiàn)的偏移進(jìn)行了更進(jìn)一步的分析。同時(shí)闡述了差動(dòng)共焦顯微測量技術(shù)具有很好的共模抑制特性。
　　本文對共焦系統(tǒng)中的光電傳感電路部分進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，根據(jù)光電探測的基本特性以及選擇原則，設(shè)計(jì)了前置放大電路即電流電壓轉(zhuǎn)換電路。由于系統(tǒng)存在“偽零點(diǎn)”，通過設(shè)計(jì)瞄準(zhǔn)信號觸發(fā)及檢測電路得到系統(tǒng)需要的聚焦誤差信號。電路主要包括后級放大、濾波、加法、減法、以及比較電路和電平轉(zhuǎn)換電路。
　　最后對光電傳感電路各個(gè)部分進(jìn)行了相關(guān)調(diào)試，