飛秒激光作為本世紀(jì)最受關(guān)注的技術(shù)之一,為精密測(cè)量領(lǐng)域時(shí)空分辨力的提升提供了突破性的新方法和新技術(shù)。這主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面:（1）飛秒激光的脈沖重復(fù)頻率可以溯源至原子鐘頻率基準(zhǔn),將脈沖與脈沖之間的空間距離精度鎖定到原子躍遷的共振頻率穩(wěn)定性上,利用這絕對(duì)精確的距離作為一把標(biāo)尺去測(cè)量幾何量可以達(dá)到超高的空間分辨力;（2）飛秒激光的脈沖寬度為10^-15s量級(jí),該時(shí)間尺度在宇宙大統(tǒng)一作用力崩解與電弱對(duì)稱崩解的時(shí)間之間,利用單個(gè)飛秒脈沖對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行曝光捕獲,可以達(dá)到超高時(shí)間分辨力。本文以實(shí)現(xiàn)精密表面形貌測(cè)量中的超高時(shí)空分辨力為任務(wù),開展了基于飛秒激光的靜態(tài)表面和動(dòng)態(tài)表面形貌測(cè)量理論和方法研究。論文的主要工作總結(jié)如下:1)開展了飛秒激光光源相干性定量測(cè)量方法研究。測(cè)量結(jié)果表明,光纖飛秒激光光源具有高空間相干性和低時(shí)間相干性�；陲w秒激光搭建的干涉系統(tǒng)可以消除寄生噪聲條紋對(duì)測(cè)量的影響,驗(yàn)證了飛秒激光對(duì)提高光學(xué)干涉成像測(cè)量視場(chǎng)和條紋分辨力的可行性。2)提出了基于低相干掃描的大視場(chǎng)粗糙表面形貌測(cè)量方法。根據(jù)飛秒激光的相干特性,分析了飛秒激光相干掃描干涉理論,研究了干涉條紋的零級(jí)條紋識(shí)... 

【文章來(lái)源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：135 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

基于飛秒激光的低相干相移干涉系統(tǒng)

合肥工業(yè)大學(xué)博士研究生學(xué)位論文4面）最常用的光學(xué)測(cè)量技術(shù)，寬帶光源的使用克服了單波長(zhǎng)甚至多波長(zhǎng)干涉法中的一些測(cè)量限制，其垂直分辨力取決于掃描精度和信號(hào)分析方法，可以達(dá)到與單波長(zhǎng)相移干涉方法同樣的測(cè)量精度（0.1nm），同時(shí)不存在相移干涉類似的測(cè)量范圍限制，縱向測(cè)量范圍理論上僅受垂直掃描范圍的限制。圖1.2白光相干掃描干涉系統(tǒng)Fig1.2Coherencescanninginterferometerusingawhitelightsource傳統(tǒng)相干掃描干涉的光源一般是鹵鎢燈或發(fā)光二極管，波長(zhǎng)約為380nm-750nm，具有時(shí)間相干性低的特點(diǎn)。傳統(tǒng)白光光源屬于擴(kuò)展光源，和激光相比，空間相干性低，難以獲得大視場(chǎng)平面波。因此，不適用于大視場(chǎng)或粗糙表面形貌測(cè)量，如圖1.3所示。圖1.3光源空間相干性對(duì)表面形貌測(cè)量的影響Fig1.3Influenceoflightspatialcoherenceonsurfacemetrology2005年，Kim&Oh采用Twyman-Green干涉儀對(duì)傳統(tǒng)白光光源[30]，單波長(zhǎng)光

合肥工業(yè)大學(xué)博士研究生學(xué)位論文4面）最常用的光學(xué)測(cè)量技術(shù)，寬帶光源的使用克服了單波長(zhǎng)甚至多波長(zhǎng)干涉法中的一些測(cè)量限制，其垂直分辨力取決于掃描精度和信號(hào)分析方法，可以達(dá)到與單波長(zhǎng)相移干涉方法同樣的測(cè)量精度（0.1nm），同時(shí)不存在相移干涉類似的測(cè)量范圍限制，縱向測(cè)量范圍理論上僅受垂直掃描范圍的限制。圖1.2白光相干掃描干涉系統(tǒng)Fig1.2Coherencescanninginterferometerusingawhitelightsource傳統(tǒng)相干掃描干涉的光源一般是鹵鎢燈或發(fā)光二極管，波長(zhǎng)約為380nm-750nm，具有時(shí)間相干性低的特點(diǎn)。傳統(tǒng)白光光源屬于擴(kuò)展光源，和激光相比，空間相干性低，難以獲得大視場(chǎng)平面波。因此，不適用于大視場(chǎng)或粗糙表面形貌測(cè)量，如圖1.3所示。圖1.3光源空間相干性對(duì)表面形貌測(cè)量的影響Fig1.3Influenceoflightspatialcoherenceonsurfacemetrology2005年，Kim&Oh采用Twyman-Green干涉儀對(duì)傳統(tǒng)白光光源[30]，單波長(zhǎng)光


本文編號(hào)：3045336