基于白光扫描干涉术的非球面光学元件大范围评价方法

通过白光扫描干涉术研究了用于非球面元件的大范围测量方法并利用纳米测量机(NMM)构建了测量系统。对系统的运行环境进行分析,定量给出了评定结果。在系统环境得以保证的前提下,重点研究了无重叠拼接方法,并将结果进行了对比;针对周期性非球面光学表面,提出通过白光倾斜扫描干涉法进行测量。扫描过程中,测试样品倾斜通过干涉区,消除了物镜视场的影响,使毫米量级表面一次扫描即可完成测量。针对扫描过程,分析了扫描过程中干涉条纹移出视场现象及双角度不一致对测量结果的影响。     

白光干涉垂直扫描测量算法综述

白光干涉测量是采用具有一定光谱宽度的白光代替单色光作为干涉光源进行测量的特殊干涉测量技术。根据白光干涉信号的相干长度短、相干峰非常明显的特性,采用了垂直扫描干涉测量的方式获取干涉信号。相干峰寻址法是在垂直扫描测量的基础上提出的,具有较高的计算精度和较大的适用性。本文将相干峰寻址法的11种算法分为直接求解法、包络曲线拟合法和加权平均法三类进行阐述,并通过仿真每种算法分析各种算法的优缺点以及适用性和局限性。     

基于白光倾斜扫描干涉术的微结构测量方法

针对白光垂直扫描干涉技术由于测试系统中物镜视场和移相器的行程限制,使其不能进行较大横向范围的测试.本文使用白光倾斜扫描干涉术代替垂直扫描,以扩展其横向测量范围,提高测试效率.基于纳米测量机(NMM)搭建了测试系统,由NMM代替传统的压电陶瓷(PZT)带动被测物体进行倾斜扫描.分析了倾斜扫描的测量原理,针对本系统提出了倾...     

基于Fourier频谱分析的白光干涉信号解算方法

采样噪声对白光干涉信号Fourier频谱的各个频率均有影响,选用合适的滤波方法进行滤波将有助于提高白光干涉信号信噪比并获得更加准确的解算结果.构建了特定能量比例条件下的能量最集中约束条件,并建立了选取带通滤波器的代价方程.实验给出了白光LED照明条件下代价方程的部分计算过程和结果,代价方程取得最小值时表面粗糙度测量标准...     

基于白光扫描干涉术的厚膜几何参数测量

提出了一种结合白光扫描干涉术与图像分割技术的薄膜自动测量方法,可以同时得到薄膜的上下表面形貌以及厚度等几何参数。测试系统集成了Mirau干涉物镜,通过高精度纳米定位器带动物镜实现垂直扫描。当薄膜厚度足够时,扫描所得信号会含有两组可分离的干涉条纹,利用Otsu方法实现双峰信号的自动分离。标准膜厚的测量实验表明,本文方法可...     

偏振耦合测试仪中白光干涉包络的提取

采用Hilbert变换和非线性最小二乘回归分析相结合的方法提取白光干涉包络.Hilbert变换恢复了包络的大体形状,而非线性最小二乘回归则有效地确定了干涉光强主极大位置及幅度,从而得到耦合点位置、耦合强度、干涉条纹对比度及系统消光比等参数.对保偏光纤(PMF)的拍长测试结果表明,这种包络提取算法明显提高了测量的重复性,测量的重复性在μm量级.     

利用白光干涉垂直扫描法测量波片延迟量

将白光偏振干涉、迈克耳孙干涉仪和垂直扫描系统相结合,提出了一种利用白光干涉垂直扫描测量波片延迟量(包括级次信息)的方法。准直的白光经偏振干涉系统形成两束偏振方向相同的线偏光,它们进入迈克耳孙干涉仪后分别被两干涉臂的平面镜反射形成四束光,在压电传感器(PZT)驱动干涉仪动镜垂直扫描的过程中,它们两两干涉,形成3组白光干涉包络。根据CCD各像素记录的白光干涉信号,计算白光干涉包络之间的光程差,即可获取被测延迟量。实验测量了一多级波片的延迟量,其结果(4268.1nm)与使用光谱扫描法测量得到的结果(4269.9nm)相吻合。     

基于白光干涉无重叠拼接的微结构表征方法

针对白光干涉技术(WLI)应用于大范围测量时图像重叠拼接会引入误差并降低测量效率这一缺欠,本文基于纳米测量机(NMM)提出了一种无重叠拼接的白光干涉测试方法。利用NMM的高精度定位能力,扩展了普通白光干涉仪的测量范围,实现了对微结构近4倍于CCD视场的大范围测量,验证了无重叠图像拼接的可实现性。     

采用变速白光扫描干涉术测量大尺度台阶结构

针对传统白光扫描干涉术在对一些垂直尺度较大器件的测试中,存在测量时间长、信号利用率低等问题,本文提出了应用于白光扫描干涉测量的变速扫描策略,并开发了基于预定义模式的变速扫描和基于自动对焦模式的变速扫描两种具体的实现方式。本文方法能够控制测量系统仅在有干涉条纹存在的空间区域采集图像,而在其它区域加速运行,从而提高了测试效率。测量过程中,通过编写的测量软件控制纳米测量机(NMM),并利用NMM的高精度定位能力实现变速扫描。实验测试了一个100μm台阶结构,相对传统固定步长扫描法,变速扫描在保持高精度的基础上提高了测量效率。     

空气孔型光子晶体带隙及波导耦合特性研究

为了研究2维三角晶格空气孔型光子晶体TE模和TM模偏振的禁带宽度与介质柱半径的变化关系,采用平面波展开法数值计算和分析了空气孔型光子晶体的带隙分布及波导耦合特性。结果表明,光子禁带的宽度会随着介质柱半径的大小而变化,束缚在光子晶体中的光波可以在波导和谐振腔中高效率地传输,达到选择输出光波的目的。这种特性在光学集成电路中具有重要而潜在的应用价值。     

基于信号处理技术的正念脑电信息提取方法

为了更好地发挥正念的应用价值,探索并揭示其作用机制已成为相关研究的重中之重。脑电信号是一种方便且非常有效的研究手段,几乎蕴藏着正念过程中心理状态变化的全部信息。结合信号处理技术,从时域、频域、时频结合以及非线性特征量等方面分析正念脑电信号在不同角度下的物理意义及应用方法,这些方法有望为挖掘正念的作用机制提供理论、技术上的支持。     

一种信号处理机抗静电干扰的有效方法

论述了一种行之有效的静电放电(ESD)综合处理方法,即综合采用了屏蔽、接地、滤波的方法来抑制ESD。简要介绍了雷达信号处理机静电放电试验的故障现象,然后对该故障进行排查、定位,最后对故障原因进行了机理分析和研究并给出了解决问题的思路和方案。     

基于AD8302的激光外差干涉信号解调技术

为了改善传统硬件相位测量中存在电路复杂、测量精度低、工作频带宽窄等诸多缺陷,利用AD8302的良好高频测相能力,设计了一种新的激光外差干涉信号处理系统,分析了其工作原理,并取得了静态、动态实验数据。结果表明,系统测量误差小于0.5,使外差干涉理论测量分辨率提高到0.088nm,更有利于微振动信号的测量。     

基于时频分析的自混合干涉信号处理方法研究

为了解决条纹计数法和相位分析法处理自混合干涉信号的不足,提出了一种基于时频分析的自混合干涉信号处理方法.采用时频分析技术获得自混合信号频率随时间的变化,利用激光与外部物体相互作用后的多普勒频移与信号频率相等的关系,非常方便地获得了外部运动物体的速度历史信息.结果表明,该方法处理自混合信号简单有效,且有较高的处理精度.     

基于小波变换的自混合干涉信号降噪方法

应用小波变换理论对光反馈自混合干涉信号进行小波降噪处理。处理中用db4小波做降噪小波基,对自混合干涉信号进行4层分解,经过阈值处理与小波重构得到降噪信号。对不同反馈机制下降噪前后信噪比、均方差的对比分析,结果表明小波降噪在消除噪声方面的有效性。     

Fast 2-D signal processing

Linear maps on a 2-D signal space are considered. Using recent results on fast linear transforms, several categories of fast-2-D maps are identified. The connections between fast processing and type of kernel separability are developed. Companion systolic architectures that efficiently realize the fast forms are discussed. The transfer functions of fast 2-D processors are analyzed and illustrated through examples     

Fast and effective method for low-rank interference suppression inpresence of channel errors

The author presents a simple and computationally effective approach for adaptive spatial interference suppression in the presence of dispersive channel errors. The new method, called lean matrix inversion (LMI), is based on a weighted projection. The corresponding interference subspace is estimated by the transformed columns of the covariance matrix     

结构光光条中心亚像素快速提取方法

为准确获得结构光光条图像的光条中心,提出了一种新的光条中心亚像素提取方法。该方法通过光条截面能量中心和光条法线方向的迭代计算,实现了光条中心的亚像素精度快速提取。仿真实验结果表明,对于768×576piexl的图像,在噪声水平σ=36时,光条提取精度达到0.12piexi像素,光条提取速度约6.5ms。     

采用压缩感知的标准测控信号处理

针对测控通信信号接收端存在数据大量冗余的问题,利用标准测控信号在频域上的稀疏性,采用压缩感知的理论进行前期处理。分别考虑了只存在测距音、只存在遥测信号和两类信号都存在等三种条件下的信号处理问题。通过改变稀疏度的大小,可以在不影响解调性能的条件下,大幅度降低接收端所需要的采样率,并且达到消除系统中不需要的谐波的目的。仿真验证了方法的有效性,同时说明利用压缩感知技术,将为测控通信系统的射频直接采样和处理提供一种高效的方式。