仪器仪表学报

作者：张 帆，樊文强，朱 疆，祝连庆

单位：张 帆,1.北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室,,樊文强,1.北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室,,朱 疆,1.北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室,,祝连庆,1.北京信息科技大学光电测试技术及仪器教育部重点实验室,

关键词：位移检测;4f光学系统;光强分布;VirtualLabFusion

基金：国家自然科学基金(61875237, 61975019,61605011)、北京市教育委员会科技计划重点项目(KZ202011232050)、北京市属高校建设支持计划 2022 年度优秀青年人才项目(BPHR202203227)资助

为了快速、直观地检测出周期性结构的微小偏移,提出了基于4f光学系统的周期性结构微小偏移检测方法。首先使用VirtualLabFusion光学仿真软件进行理论研究,建立预设偏移的周期性微结构模型,构造了光学传递函数,利用4f空间滤波方法,获得与周期性微结构对应的像面幅值图。经分析得出在透明基底的周期性结构中,不论尺寸大小,若偏移量在相邻特征尺寸间距的80%范围内,经拟合后幅值变化与微结构偏移量呈线性关系,且幅值变化位置与微结构偏移位置一致。依据仿真的光学系统参数搭建了实验系统,实验结果与仿真一致,并且该套系统可以实现3.4mm×2.6mm的测量视场,分辨率能达5μm,能够实时快速地对周期性结构材料进行位移或缺陷检测。

来源：2023年第3期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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