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光學(xué)干涉測(cè)量法作為一種重要的非接觸表面三維形貌測(cè)量手段,，具有無(wú)損傷,、率的特點(diǎn),，長(zhǎng)期以來(lái)始終是國(guó)內(nèi)外高精度測(cè)量領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),。便攜式光學(xué)表面三維形貌在線檢測(cè)儀就是基于光學(xué)干涉測(cè)量法設(shè)計(jì)的超光滑表面三維形貌檢測(cè)儀器,，以解決機(jī)械,、微電子、光學(xué)等領(lǐng)域超精密加工元件的高精度在線快速批量檢測(cè)問(wèn)題,，例如超大集成電路晶元,、LED藍(lán)寶石襯底等元件的生產(chǎn)檢測(cè),，可應(yīng)用在芯片、LED,、微機(jī)械,、微光學(xué)、航空航天用光學(xué)陀螺,、強(qiáng)激光,、天文望遠(yuǎn)鏡等生產(chǎn)與科研領(lǐng)域。 由于通用的光學(xué)表面三維形貌檢測(cè)儀體積較大,，其光路系統(tǒng)和三維調(diào)整載物臺(tái)是分開(kāi)的,，依靠懸臂結(jié)構(gòu)將二者連接起來(lái)。這種結(jié)構(gòu)可獲得較大縱向測(cè)量范圍,，但儀器受振動(dòng)和氣流影響很大,，穩(wěn)定性不足，需要配以抗振平臺(tái)或采用其他復(fù)雜的抗振措施,，這就大大增加了儀器研發(fā)成本,。加之采用傳統(tǒng)的測(cè)量臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，被測(cè)件置于儀器的干涉測(cè)量物鏡和載物臺(tái)之間,，限制了被測(cè)件的橫向尺寸,，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)大口徑光學(xué)元件表面的檢測(cè)。綜合以上因素,，此類儀器只能用于實(shí)驗(yàn)室檢測(cè),，無(wú)法滿足工業(yè)生產(chǎn)中在線測(cè)量的要求。 本作品采用光路,、機(jī)械,、電路和軟件算法的一體化和集成化技術(shù)，提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性和抗干擾能力,；采用背測(cè)式技術(shù),，打破了被測(cè)件尺寸限制；采用重疊平均移相干涉測(cè)量技術(shù),，保證了測(cè)試精度。本作品實(shí)用性強(qiáng),，適用范圍廣,，具有打破國(guó)外技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的特點(diǎn),。 本作品主要研究?jī)?nèi)容及成果包括：使用短相干LED干涉成像技術(shù),，提高成像質(zhì)量；依據(jù)干涉條紋對(duì)比度變化選定好采樣區(qū)間,，減小了系統(tǒng)誤差,；優(yōu)化了光機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和電路控制,，提高了系統(tǒng)的便攜性和穩(wěn)定性；使用背測(cè)式結(jié)構(gòu),，載物臺(tái)位于物鏡和被測(cè)面之間,，從而對(duì)被測(cè)面口徑無(wú)尺寸限制；使用了重疊平均移相干涉測(cè)量技術(shù),，將干涉測(cè)量精度提高到亞納米量級(jí),；開(kāi)發(fā)了一套集PZT移相、CCD采集和面形計(jì)算分析于一體的軟件,，將檢測(cè)時(shí)間壓縮到10秒鐘以內(nèi),。