在非連續(xù)表面結(jié)構(gòu)測(cè)量中,特別是對(duì)高深寬比大臺(tái)階的測(cè)量中,由于現(xiàn)有共焦系統(tǒng)盡管軸向分辨率高但無(wú)法實(shí)現(xiàn)大尺度測(cè)量,為了實(shí)現(xiàn)高精度大范圍測(cè)量,本課題針對(duì)聚焦光針干涉測(cè)量方法進(jìn)行研究,從而為將干涉技術(shù)引入共焦干涉測(cè)量系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。本課題的主要研究?jī)?nèi)容分為以下幾點(diǎn):（1）通過(guò)對(duì)聚焦干涉的分析,針對(duì)其存在測(cè)量光光強(qiáng)變化的問(wèn)題,提出利用四通道移相接收光路來(lái)解決此問(wèn)題,并進(jìn)行理論證明。建立被測(cè)物離焦時(shí)的干涉模型,仿真其干涉光斑。仿真分析透鏡焦距和被光闌通光孔徑對(duì)干涉條紋和干涉光信號(hào)幅度的影響。為搭建實(shí)際的聚焦干涉系統(tǒng)提供理論指導(dǎo)。（2）設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)了測(cè)量系統(tǒng)的電路部分。根據(jù)課題需求,電路部分主要是光功率測(cè)量電路。依據(jù)光路輸出特性對(duì)電路的兩個(gè)部分都進(jìn)行了指標(biāo)分解。光功率測(cè)量電路包括光電轉(zhuǎn)換,I/V轉(zhuǎn)換、反相放大、相減電路和偏壓電路。對(duì)電路實(shí)物進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,光功率測(cè)量電路的穩(wěn)定性?xún)?yōu)于5 mV,光強(qiáng)分辨力優(yōu)于1μW,線性度為0.83%。數(shù)字電路部分主要利用DSP2812和AD976A構(gòu)成電壓采集模塊,并利用串口將測(cè)量數(shù)據(jù)上傳至計(jì)算機(jī)。（3）搭建聚焦干涉?zhèn)鞲邢到y(tǒng)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行原理性驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)和性能指標(biāo)驗(yàn)... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同焦距和離焦位置時(shí)的干涉條紋從

圖 2-11 不同焦距和離焦位置時(shí)的干涉條紋圖 2-12 中可以看出被測(cè)物離焦位置越大，干涉條紋越多。而且在時(shí)，干涉條紋的周期較大，而越遠(yuǎn)離光斑中心，干涉光斑的周期以得出結(jié)論：越遠(yuǎn)離光斑中心的地方，干涉條紋越密集。-1.25 0 1.25/mm00.20.40.60.81離光軸徑向距離一化光強(qiáng)歸圖 2-12 焦距 25 mm 離焦位 0.5 mm 的光強(qiáng)分布圖

圖 2-15 光闌結(jié)構(gòu)示意圖定的離焦位置時(shí)，干涉光斑會(huì)變光斑邊緣，條紋越密集。那么在信號(hào)幅度也是會(huì)有影響的。為此量光光強(qiáng)的最大值稍大，分別仿 mm、3 mm 下，被測(cè)物離焦對(duì)于干離焦位置下的信號(hào)幅度，并進(jìn)行 35 mm。出不同的光闌孔徑，光信號(hào)幅度隨尺寸越大，信號(hào)衰減越快。從上紋密度越大，以此來(lái)解釋光闌孔的尺寸越大，在被測(cè)物處于一定越密集，光信號(hào)的幅度越低。所幅度較小的外圍部分，留下來(lái)中 的信號(hào)幅度。所以相對(duì)于大孔徑


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