KDP（KH₂PO₄,磷酸二氫鉀）晶體具有優(yōu)良的非線性光學(xué)性能和較高的激光損傷閾值,是目前唯一可作為慣性約束核聚變裝置（ICF）等高功率激光系統(tǒng)中倍頻元件和電光調(diào)制元件的材料。KDP晶體加工過(guò)程中,磁流變拋光基液以油膜形式吸附在晶體表面難以完全去除,殘留油膜對(duì)晶體表面質(zhì)量和光學(xué)性能有嚴(yán)重影響。研究KDP晶體拋光清洗后表面殘留基液油膜檢測(cè)技術(shù),對(duì)晶體表面質(zhì)量評(píng)價(jià)和指導(dǎo)清洗過(guò)程具有重要意義。本文圍繞KDP晶體拋光清洗后表面殘留基液油膜的檢測(cè)問(wèn)題,研究基于橢偏技術(shù)的晶體表面油膜厚度檢測(cè)方法,通過(guò)與原子力顯微鏡（AFM）測(cè)量油膜厚度結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證橢偏測(cè)量方法的可行性。橢偏測(cè)量中,根據(jù)KDP晶體的特點(diǎn)和油膜的分布狀態(tài),提出類似各向同性介質(zhì)的單軸晶體表面薄膜橢偏測(cè)量方法,建立合適的光學(xué)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)擬合分析,并采用頻域?yàn)V波的方式去除成像橢偏測(cè)量中KDP晶體表面切削紋理的影響,形成完善的KDP晶體表面殘留油膜橢偏檢測(cè)方法;針對(duì)AFM檢測(cè)中KDP晶體基底與油膜之間邊界不明確問(wèn)題,通過(guò)分析幅度-頻率調(diào)制模式（AM-FM）中各參數(shù)與樣品表面力學(xué)特性的關(guān)系,... 

【文章來(lái)源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 KDP晶體加工過(guò)程及殘留物產(chǎn)生機(jī)理
        1.2.1 單點(diǎn)金剛石切削過(guò)程
        1.2.2 磁流變拋光過(guò)程
        1.2.3 液態(tài)殘留物吸附機(jī)理及存在狀態(tài)
    1.3 固體表面薄膜無(wú)損檢測(cè)技術(shù)
        1.3.1 薄膜檢測(cè)方法研究現(xiàn)狀
        1.3.2 橢圓偏振測(cè)量技術(shù)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀
        1.3.3 原子力顯微鏡在薄膜測(cè)量中的應(yīng)用
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容及文章結(jié)構(gòu)
        1.4.1 主要研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 文章結(jié)構(gòu)
第二章 薄膜橢圓偏振測(cè)量技術(shù)原理及方法
    2.1 薄膜橢偏測(cè)量原理
        2.1.1 光在薄膜表面的反射
        2.1.2 薄膜表面反射光的偏振態(tài)變化表征
        2.1.3 PCSA橢偏系統(tǒng)測(cè)量原理和測(cè)量模式
        2.1.4 橢偏數(shù)據(jù)處理過(guò)程及評(píng)價(jià)函數(shù)
    2.2 單軸各向異性晶體表面薄膜橢偏測(cè)量方法
        2.2.1 橢偏測(cè)量中單軸晶體基底可替代性分析
        2.2.2 單軸晶體主截面檢測(cè)方法
    2.3 橢偏測(cè)量光學(xué)模型建立
        2.3.1 結(jié)構(gòu)模型
        2.3.2 色散模型
    2.4 薄膜測(cè)量橢偏數(shù)據(jù)擬合算法
        2.4.1 模擬退火算法
        2.4.2 單純形法
        2.4.3 聯(lián)合算法實(shí)現(xiàn)與模擬分析
        2.4.4 聯(lián)合算法關(guān)鍵參數(shù)分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 KDP晶體表面油膜厚度橢偏測(cè)量方法研究
    3.1 橢偏參數(shù)靈敏度分析
        3.1.1 橢偏參數(shù)隨入射角度變化靈敏度分析
        3.1.2 橢偏參數(shù)隨油膜厚度變化靈敏度分析
    3.2 KDP晶體表面殘留油膜的橢偏測(cè)量總體方案
    3.3 KDP基底參數(shù)的橢偏測(cè)量
        3.3.1 變?nèi)肷浣嵌饶Ｊ较禄讌?shù)的測(cè)量
        3.3.2 成像模式下基底參數(shù)的測(cè)量
    3.4 KDP晶體表面殘留油膜的橢偏測(cè)量
        3.4.1 變?nèi)肷浣嵌饶Ｊ较職埩粲湍さ臏y(cè)量
        3.4.2 成像模式下殘留油膜的測(cè)量
    3.5 本章小結(jié)
第四章 成像橢偏測(cè)量中KDP晶體表面切削紋理影響的去除方法
    4.1 缺失數(shù)據(jù)處理及紋理背景去除方法分析
        4.1.1 缺失數(shù)據(jù)處理
        4.1.2 紋理背景分析方法
    4.2 KDP晶體成像橢偏數(shù)據(jù)圖像中紋理背景去除
        4.2.1 切削紋理的頻域特征分析
        4.2.2 KDP晶體表面切削紋理主方向提取
        4.2.3 頻域?yàn)V波器的構(gòu)建
    4.3 紋理背景去除效果評(píng)價(jià)
        4.3.1 灰度共生矩陣定義
        4.3.2 灰度共生矩陣特征參數(shù)
        4.3.3 灰度共生矩陣構(gòu)造因子分析
        4.3.4 紋理背景去除效果與特征參數(shù)關(guān)系分析
    4.4 紋理去除誤差分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于原子力顯微鏡的KDP晶體表面油膜檢測(cè)方法研究
    5.1 輕敲模式下KDP晶體表面殘留油膜檢測(cè)
        5.1.1 接觸模式刮除油膜探針壓力測(cè)試
        5.1.2 KDP晶體表面殘留油膜厚度分布結(jié)果
    5.2 AM-FM模式下KDP晶體表面殘留油膜檢測(cè)方法
        5.2.1 樣品表面彈性模量與探針頻率響應(yīng)的關(guān)聯(lián)性分析
        5.2.2 樣品表面彈性模量與動(dòng)態(tài)壓痕深度的關(guān)聯(lián)性分析
    5.3 AM-FM模式下KDP晶體表面殘留油膜厚度檢測(cè)結(jié)果
        5.3.1 KDP晶體基底AM-FM模式測(cè)量
        5.3.2 拋光清洗后KDP晶體表面油膜分布AM-FM模式測(cè)量
        5.3.3 拋光后KDP晶體表面油膜分布AM-FM模式測(cè)量
    5.4 橢偏和原子力顯微鏡油膜厚度測(cè)量結(jié)果對(duì)比分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
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