[发明专利]利用光线扫描的干涉型纳米表面三维在线测量系统及方法

摘要

利用光线扫描的干涉型纳米表面三维在线测量系统及方法，共路干涉结构，抑制了环境干扰。光栅将谱宽40nm的光束色散成波长在空间连续分布的光片，经准直成平行光片，平柱透镜的柱面镀有半透半反膜，故一半光强被反射沿原路返回作为参考光，另一半光强被聚焦成光线，不同波长被不同被测点反射回系统，与参考光干涉后又被色散成波长在空间连续分布的光片，由线阵CCD探测。CCD不同像元探测到不同波长干涉信号，测出每个像元干涉信号相位变化量，即测出对应被测点纵向变化值。一次定位，完成表面二维测量；光线横向扫描，完成表面三维测量。极大提高测量速度，降低成本。利用光程跟踪扩大量程，使量程达300μm；分辨率优于0.1nm。

主权项

1、一种利用光线扫描的干涉型纳米表面三维在线测量系统，其特征在于：它利用波长在空间连续分布的光线扫描被测表面进行线扫描测量，测量光路与参考光路共路构成共路干涉系统，利用光程跟踪的方法扩大量程，测量量程可达300μm；该系统是由超辐射发光二极管SLD、光纤3dB-耦合器、光纤自准直透镜Z1和Z2、色散和准直系统、平柱聚焦透镜、压电陶瓷PZT1和PZT2、高速线阵CCD、相位测量、信号发生器、A/D转换卡、计算机、结果输出组成。