微型光纤光谱仪波长标定技术的研究

为了得到准确的光谱测量结果,对AvaSpec-2048微型光纤光谱仪进行了标定实验设计。根据标定实验结果,采用两种不同的数学算法,使用MATLAB软件,得到了标定方程和拟合曲线。为了验证标定结果的准确性,设计了验证实验,通过对比验证实验结果得到最佳标定方程。     

基于二维周期结构衍射的套刻测量技术研究

基于衍射光探测的套刻测量技术(DBO)具备高分辨率、高精度及低的工具引起编差(TIS)等显著优点,已逐步取代传统基于成像的套刻测量技术(IBO),成为大规模集成电路22 nm及以下工艺技术节点所广泛采用的套刻测量方式。相较IBO技术,DBO技术面临的最大问题是标记成本高,测量时间长。IBO技术仅需使用单个标记测量x、y两个方向的套刻误差,而DBO则需要分别使用x、y两种方向的一维光栅实现测量,且每个方向至少需要2个标记。提出一种基于二维周期结构标记衍射光探测的套刻测量方法,使用严格耦合波分析(RCWA)算法建立标记衍射光的物理模型,通过分析该方法测量套刻的灵敏度、主要测量误差,验证该方法的可行性。二维DBO测量方法的应用,将使标记成本和测量时间比传统的DBO方法减少一半,显著降低DBO测量的成本并提高测量效率。     

一种新型差分平面镜干涉仪

针对传统差分平面镜干涉仪结构复杂、需要光学部件多从而导致系统调试困难、测量信噪比低等缺点,提出了一种结构简单需要光学部件少的新型差分平面镜干涉仪系统。此干涉仪能够产生对称的空间四光路,对环境因素(湿度、温度及大气压)的变化有很好的抗干扰能力,测量分辨率高。如果附加其他光学元件,可轻易实现对偏摆角、微滚转角、直线度等几何量的测量。静态状态下,其位移漂移小于1nm,而同等条件下传统迈克耳孙干涉仪漂移大于10nm。基于此系统的精密角度测量干涉仪,使用电子细分为2π/516的相位计,可以得到0.024μrad的测量分辨率。     

空气折射率测量装置

1983年第17届国际计量大会通过“米’划新定义 是基于光在真空中的速度 C.“1m 是光在真空中1s/ 299792458的时间间隔内所经过路径的长度”.从定 义出发测量长度,可以得到最准确的量值,但是一般测 量只能在空气中实现.空气中光速v和真空光速c之 间有以下关系:v=c/n, 式中n是空气折射率. 因此,大地测量中的光波测距仪和长度测量中的 激光干涉仪,在测量时必须同时测定该时刻的空气折 射率值.上述仪器的测量精度很大程度上依赖于空气 折射率的测量精度. 现在配备在上述仪器上的装置是三个空气参量 (气压、温度和湿度)传感器.根据三者测量值由…     

全自动在线六维纳米测量系统

介绍了一种用于在线检测纳米定位平台的全自动六维纳米测量系统。提出了整波长干涉测量方法,可以避免激光干涉仪的非线性影响,使系统能够得到准确校准,达到纳米级精度。该测量系统可以测定6个自由度,三维直线运动测量范围为100μm×100μm×100μm,分辨率能够达到1nm以下。     

Evaluating 3D position and velocity of subject in parabolic flight experiment by use of the binocular stereo vision measurement

<正>A practical method for evaluating the three-dimensional(3D) position and velocity of a moving object used in the parabolic flight experiment is developed by using the binocular stereo vision measurement theory. The camera calibration mathematic model without considering the lens distortion is introduced.The direct linear transformation(DLT) algorithm is improved to accomplish the camera calibration.The camera calibration result and optimization algorithm are used to calculate the object's world coordinate from image coordinate.The 3D position and the velocity of the moving object are obtained.The standard uncertainty in estimating the velocity is 0.0024 m/s,which corresponds to 1%level of the velocity of the object in the experiment.The results show that this method is very useful for the parabolic flight experiments.     

外差激光干涉测长非线性误差的消除

外差激光干涉仪能够通过光波细分达到亚纳米分辨率,因而在科学研究和精密机械制造中得到了广泛应用。然而,由于光学系统中不可避免的缺陷,导致被测信号中出现一个附加的相位误差,使测到的相位移和被测长度不呈线性关系,成为现有激光干涉仪难以逾越的精度极限。为此,通过光学相位补偿理论的研究得出一种消除激光干涉仪非线性误差的方法,它可以应用在大部分科学实验和工业制造中的纳米长度测量中,而且不论是一阶或二阶误差都可以通过这个方法被消除。     

近紫外波段频分复用荧光显微探测技术研究

分析了多路频分复用并行显微荧光探测的基本原理,即把激发光分成多束,对每一束进行不同频率调制,聚焦到生物样品的不同位置,激发产生相应频率的荧光信号,再对光电倍增管(PMT)接收的荧光信号进行分频解调,实现实时、并行和高分辨率的探测技术.搭建了激发光源为405 nm近紫外激光的双路方波调制荧光显微探测系统,实验探测了老鼠神...     

采用变焦液体透镜的共焦检测系统的设计与仿真

共焦显微技术越来越广泛地应用于微机电系统和半导体器件的三维轮廓测量。设计一种新型采用变焦透镜作为轴向扫描方式的共焦显微系统,利用变焦透镜的焦距变化来代替传统的轴向位移扫描。系统实现了无机械运动的轴向扫描,消除了传统共焦系统中由位移台移动带来的振动,不仅减小了系统的复杂度,而且降低了成本。进一步设计了基于位移台和变焦透镜的两种共焦检测系统,并且对其进行了仿真实验。实验结果表明:基于位移台和基于变焦透镜的共焦系统的聚焦成像和离焦成像结果类似,并且光强的轴向分布曲线也基本相同,表明此方法可行。