什么是光学轮廓测量技术?光学轮廓测量技术的分类
光学轮廓测量技术是一种利用激光或其他光源替代传统探头进行轮廓测量的方法。理论上,这种技术能够高效地检测到纳米级别的表面粗糙度。在实际应用中,光线与被测表面的方向控制至关重要,且需要严格控制测量环境。此外,被测表面的光线反射效率也是影响测量准确性的关键因素。光学轮廓测量的技术类型包括拼接干涉测量、计算机全息测量、色度共聚焦传感以及多波长干涉测量。
一、拼接干涉测量
此方法通过对非球面表面的子区域进行分段相移干涉测量,收集的数据通过计算机分析整合,并校正误差。拼接干涉测量法在精确度上表现出色,但成本较高,尤其在测量具有陡峭斜坡或与球体几何形状差异较大的非球面时效果有限。
二、计算机全息测量
计算机生成的全息图是另一种适应非球面测量的技术,通过修改干涉仪传输元件上的球形波前,生成与被测光学表面轮廓相匹配的非球面波前。计算机通过在基板上制造特定图案来实现这一过程,该图案用于衍射波前并创建零参考波。计算机全息测量是唯一能够测量高斜率非球面偏离的方法,但每个非球面需要定制新的全息图,限制了其在大规模生产中的应用。此外,该技术不适用于具有拐点的非球面,且在需要精确曲率半径数据时,需进行额外测量。
三、色度共聚焦传感
色度共聚焦传感技术使用白色光源照射被测表面,不同波长的光聚焦在不同的轴向位置,通过分析返回传感器的光波长来确定每个点到光学元件的距离,从而表征光学非球面的形状。
四、多波长干涉测量
该技术首先使用单一波长的光进行初步长度测量,随后逐步增加波长以提高测量精度。多波长干涉测量快速、灵活且精确,但所需设备成本较高。
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